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陣列模擬棧與佇列

陣列模擬棧與佇列

陣列模擬棧

棧特點:後進先出

模板

// tt表示棧頂
int stk[N], tt = 0;

// 向棧頂插入一個數
stk[ ++ tt] = x;

// 從棧頂彈出一個數
tt -- ;

// 棧頂的值
stk[tt];

// 判斷棧是否為空
if (tt > 0)
{

}

棧頂指標指向棧頂元素(**)

tt 棧頂指標指向棧頂元素
stk[0]不會進行賦值
先棧頂指標++, 後賦值 stk[tt++]=x
輸出棧頂元素 cout<<stk[tt]

彈出棧頂元素 t --

【參考程式碼】

#include<iostream>

using namespace std;
const int N = 100000+10;
int stk[N],tt = 0;
int main()
{
    int m;
    cin>>m;
    while(m --)
    {
        int x;
        string opt;
        cin>>opt;
        if(opt == "push")
        {   cin>>x;
            // 向棧頂插入元素
            stk[++tt] = x;
        }
        else if(opt == "pop")
        {   // 彈出棧頂元素
            tt--;
        }
        else if(opt == "empty")
        {   // 判斷棧是否為空
            if(tt == 0) cout<<"YES"<<endl;
            else cout<<"NO"<<endl;
        }
        else if(opt == "query")
        {   // 獲取(查詢)棧頂元素
            cout<<stk[tt]<<endl;
        }
    }
    
    return 0;
}

【改成函式】

#include<iostream>

using namespace std;
const int N = 100000+10;
int stk[N],tt = 0;
// 向棧頂插入元素
void push(int x)
{
    stk[++tt] = x;
}

void pop()
{
    // 彈出棧頂元素
    tt --;
}
// 判斷棧是否為空
int is__empty()
{   
    // 返回tt == 0 而不是給它賦值
    return tt == 0;
}
// 獲取(查詢)棧頂元素
int get_top()
{
    return stk[tt];
}
int main()
{
    int m;
    cin>>m;
    while(m --)
    {
        int x;
        string opt;
        cin>>opt;
        if(opt == "push")
        {   cin>>x;
            // 向棧頂插入元素
            push(x);
        }
        else if(opt == "pop")
        {   // 彈出棧頂元素
             pop();
        }
        else if(opt == "empty")
        {   // 判斷棧是否為空
            if(is__empty()) cout<<"YES"<<endl;
            else cout<<"NO"<<endl;
        }
        else if(opt == "query")
        {   // 獲取(查詢)棧頂元素
            cout<<get_top()<<endl;
        }
    }
    
    return 0;
}

棧頂指標指向棧頂元素的後一個位置

tt 棧頂指標指向棧頂元素的後一個位置
stk[0]會進行賦值
先棧頂賦值stk[k++] = x, 後棧頂指標++
輸出棧頂元素 cout<<stk[tt - 1]

彈出棧頂元素 t --

【參考程式碼】

#include<iostream>

using namespace std;
const int N = 100000+10;
int stk[N],tt = 0;
int main()
{
    int m;
    cin>>m;
    while(m --)
    {
        int x;
        string opt;
        cin>>opt;
        if(opt == "push")
        {   cin>>x;
            // 向棧頂插入元素
            stk[tt++] = x;
        }
        else if(opt == "pop")
        {   // 彈出棧頂元素
            tt--;
        }
        else if(opt == "empty")
        {   // 判斷棧是否為空
            if(tt == 0) cout<<"YES"<<endl;
            else cout<<"NO"<<endl;
        }
        else if(opt == "query")
        {   // 獲取(查詢)棧頂元素
            cout<<stk[tt - 1]<<endl;
        }
    }
    
    return 0;
}

總結:

以上兩種實現方式,用其中一種即可!

判斷迴文串

#include<iostream>

using namespace std;
const int N = 100000+10;
int stk[N],tt = 0;
// 向棧頂插入元素
void push(int x)
{
    stk[++tt] = x;
}

void pop()
{
    // 彈出棧頂元素
    tt --;
}
// 判斷棧是否為空
int is__empty()
{   
    // 返回tt == 0 而不是給它賦值
    return tt == 0;
}
// 獲取(查詢)棧頂元素
int get_top()
{
    return stk[tt];
}
int main()
{
    string str;
    cin>>str;
    
    for(int i = 0; i < str.size(); i++) push(str[i]);
    
    string s;
    for(int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        s += get_top(); 
        pop();// 獲取棧頂元素後tt--(後移)拿到下一個棧頂元素
    }
    
    // cout<<s;
    if(str == s) cout<<"是迴文串"<<endl;
    else cout<<"NO"<<endl;
    
    return 0;
}

進位制轉換

#include<iostream>

using namespace std;
const int N = 100000+10;
int stk[N],tt = 0;
// 向棧頂插入元素
void push(int x)
{
    stk[++tt] = x;
}

void pop()
{
    // 彈出棧頂元素
    tt --;
}
// 判斷棧是否為空
int is__empty()
{   
    // 返回tt == 0 而不是給它賦值
    return tt == 0;
}
// 獲取(查詢)棧頂元素

int main()
{
    int x;
    cin>>x;
    while(x)
    {
        push(x % 2);
        x /= 2;
    }
    while(tt != 0)
    {
        cout<<get_top();
        pop();
    }
    
    return 0;
}

括號匹配

表示式求值

陣列模擬佇列

佇列特點:先進先出

模板

1.普通佇列

// hh 表示隊頭,tt表示隊尾
int q[N], hh = 0, tt = -1; // 因為hh從0開始且入隊時++tt所有tt從-1開始(q[0]賦值)

// 向隊尾插入一個數
q[ ++ tt] = x;

// 從隊頭彈出一個數
hh ++ ;

// 隊頭的值
q[hh];

// 判斷佇列是否為空
if (hh <= tt)
{

}

實現一個佇列,佇列初始為空,支援四種操作:

  1. push x – 向隊尾插入一個數 xx;
  2. pop – 從隊頭彈出一個數;
  3. empty – 判斷佇列是否為空;
  4. query – 查詢隊頭元素。

現在要對佇列進行 M 個操作,其中的每個操作 3 和操作 4 都要輸出相應的結果。

輸入格式

第一行包含整數 M,表示操作次數。

接下來 M 行,每行包含一個操作命令,操作命令為 push xpopemptyquery 中的一種。

輸出格式

對於每個 emptyquery 操作都要輸出一個查詢結果,每個結果佔一行。

其中,empty 操作的查詢結果為 YESNOquery 操作的查詢結果為一個整數,表示隊頭元素的值。

資料範圍

1≤M≤100000,
1≤x≤109,
所有操作保證合法。

輸入樣例

10
push 6
empty
query
pop
empty
push 3
push 4
pop
query
push 6

輸出樣例:

NO
6
YES
4

#include<iostream>

using namespace std;
const int N = 100000+10;
int q[N], tt = -1, hh; // 因為hh從0開始且入隊時++tt所有tt從-1開始(q[0]賦值)
// 向隊尾插入x
void push(int x)
{
    q[++ tt] = x;
}
// 從對頭彈出元素
void pop()
{
    hh ++;
}
// 判斷佇列是否為空 空返回1
int is__empty()
{
    if(tt >= hh ) return 0;
    else return 1;
}
// 查詢對頭元素
int get_head()
{
    return q[hh];
}
int main()
{
    int m;
    cin>>m;
    
    while(m --)
    {
        int x;
        string opt;
        cin>>opt;
        if(opt == "push")
        {
            cin>>x;
            push(x);
        }
        else if(opt == "pop")
        {
            pop();
        }
        else if(opt == "empty")
        {
            if(is__empty() == 1) cout<<"YES"<<endl;
            else cout<<"NO"<<endl;
        }
        else if(opt == "query")
        {
            cout<<get_head()<<endl;
        }
    }
    
    return 0;
}

2.迴圈佇列

// hh 表示隊頭,tt表示隊尾的後一個位置
int q[N], hh = 0, tt = 0;

// 向隊尾插入一個數
q[tt ++ ] = x;
if (tt == N) tt = 0;

// 從隊頭彈出一個數
hh ++ ;
if (hh == N) hh = 0;

// 隊頭的值
q[hh];

// 判斷佇列是否為空
if (hh != tt)
{

}

“先來的資料先處理”是一種很常見的思路,所以佇列的應用範圍非常廣泛。往後學習的廣度優先搜尋演算法,通常就會從搜尋候補中選擇最早的資料作為下 一個頂點。此時,在候補頂點的管理上就可以使用佇列。