数据结构学习（链表与邻接表，栈与队列）
一.链表（用数组模拟链表（静态链表）：速度快，动态链表new比较慢）
1.单链表:
最常用的是邻接表（存储图和树）
e[]数组是链表的值，head是头，next数组是指向下一个节点的。
基本操作：
/*head表示头结点的下标
e[i]表示节点i的值
ne[i]表示节点i的next指针是多少
idx 表示当前存储了多少个数 ： 对于此处就是只要存数就开新数组，然后改next即可，不用管删除
以后那些位置空的
*/
int head,e[N],ne[N],idx;
//初始化
void init()
{
head =-1; //保证存入的第一个是0 ，往后最后指向的空指针一定是-1
idx=0; //存数的位置
}
//将x插到头结点
void add_to_head (int x)
{
e[idx] =x, ne[idx]=head,head=idx,idx++;
//先改变要插入的节点的ne，因为若先改变head的ne，被覆盖掉，要插入的节点的ne就找不到了
}
//将x插到下标是k的点后面
void add(int k,int x) //类似于插头
{
e[idx]=x;
ne[idx]=ne[k];
ne[k]=idx;
idx++;
}
//删掉下标是k的后面的删掉
void remove1(int k)
{
ne[k]=ne[ne[k]];//直接跳过下一个指向下一个的下一个
}
模板题：
实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：
- 向链表头插入一个数；
- 删除第 kk 个插入的数后面的数；
- 在第 kk 个插入的数后插入一个数。
现在要对该链表进行 MM 次操作，进行完所有操作后，从头到尾输出整个链表。
注意:题目中第 kk 个插入的数并不是指当前链表的第 kk 个数。例如操作过程中一共插入了 nn 个数，则按照插入的时间顺序，这 nn 个数依次为：第 11 个插入的数，第 22 个插入的数，…第 nn 个插入的数。
输入格式
第一行包含整数 MM，表示操作次数。
接下来 MM 行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：
H x，表示向链表头插入一个数 xx。D k，表示删除第 kk 个插入的数后面的数（当 kk 为 00 时，表示删除头结点）。I k x，表示在第 kk 个插入的数后面插入一个数 xx（此操作中 kk 均大于 00）。
输出格式
共一行，将整个链表从头到尾输出。
数据范围
1≤M≤1000001≤M≤100000
所有操作保证合法。
输入样例：
10
H 9
I 1 1
D 1
D 0
H 6
I 3 6
I 4 5
I 4 5
I 3 4
D 6
输出样例：
6 4 6 5代码：
#include
using namespace std;
const int N = 100000;
/*head表示头结点的下标
e[i]表示节点i的值
ne[i]表示节点i的next指针是多少
idx 表示当前存储了多少个数 ： 对于此处就是只要存数就开新数组，然后改next即可，不用管删除
以后那些位置空的
*/
int head,e[N],ne[N],idx;
//初始化
void init()
{
head =-1; //保证存入的第一个是0 ，往后最后指向的空指针一定是-1
idx=0; //存数的位置
}
//将x插到头结点
void add_to_head (int x)
{
e[idx] =x, ne[idx]=head,head=idx,idx++;
//先改变要插入的节点的ne，因为若先改变head的ne，被覆盖掉，要插入的节点的ne就找不到了
}
//将x插到下标是k的点后面
void add(int k,int x) //类似于插头
{
e[idx]=x;
ne[idx]=ne[k];
ne[k]=idx;
idx++;
}
//删掉下标是k的后面的删掉
void remove1(int k)
{
ne[k]=ne[ne[k]];//直接跳过下一个指向下一个的下一个
}
int main()
{
int m;
init();
cin>>m;
while(m--){
int x,k;
char op;
cin >> op;
if(op=='H'){
cin>>x;
add_to_head(x);
}
else if(op=='D')
{
cin >> k;
if(!k) head=ne[head]; //删除头结点
remove1(k-1); //因为插到头结点第一个数为0所以第k个数是k-1
}
else {
cin>> k>>x;
add(k-1,x);
}
}
for(int i=head;i!=-1;i=ne[i]) cout< 2.双向链表：
补充：单引号是char 字符型， 双引号是string 字符串型
常用：优化某些问题
就是有l[N],r[N],这样可以指向前面和后面；
题目：
实现一个双链表，双链表初始为空，支持 55 种操作：
- 在最左侧插入一个数；
- 在最右侧插入一个数；
- 将第 kk 个插入的数删除；
- 在第 kk 个插入的数左侧插入一个数；
- 在第 kk 个插入的数右侧插入一个数
现在要对该链表进行 MM 次操作，进行完所有操作后，从左到右输出整个链表。
注意:题目中第 kk 个插入的数并不是指当前链表的第 kk 个数。例如操作过程中一共插入了 nn 个数，则按照插入的时间顺序，这 nn 个数依次为：第 11 个插入的数，第 22 个插入的数，…第 nn 个插入的数。
输入格式
第一行包含整数 MM，表示操作次数。
接下来 MM 行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：
L x，表示在链表的最左端插入数 xx。R x，表示在链表的最右端插入数 xx。D k，表示将第 kk 个插入的数删除。IL k x，表示在第 kk 个插入的数左侧插入一个数。IR k x，表示在第 kk 个插入的数右侧插入一个数。
输出格式
共一行，将整个链表从左到右输出。
数据范围
1≤M≤1000001≤M≤100000
所有操作保证合法。
输入样例：
10
R 7
D 1
L 3
IL 2 10
D 3
IL 2 7
L 8
R 9
IL 4 7
IR 2 2
输出样例：
8 7 7 3 2 9代码：
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N = 1e5+10;
int m;
int e[N],l[N],r[N],idx;
//初始化
void init ()
{
//0表示左端点，1表示右端点
r[0]=1,l[1]=0;
idx=2;
}
//在k后面插入一个点x,想在k的左边插入一个点add（l[k],k）就是在k的左边的后面插入一个
void add(int k,int x)
{
e[idx]=x;
r[idx]=r[k]; //插入节点的r改为rk
l[idx]=k; //插入节点的l改成k;
l[r[k]]=idx; //必须先改后面节点的 然后再改r[k] ，如果先改r[k],那么l[r[k]]就是指新增节点的l
r[k]=idx;
idx++;
}
void remove2(int k)
{
r[l[k]]=r[k]; //让k上一个的右边直接指向我的左边
l[r[k]]=l[k]; //让k下一个的左边直接指向我的左边
}
int main()
{
int m;
cin>>m;
init();
while(m--)
{
int x,k;
string op;
cin>>op;
if(op=="L")
{
cin>>x;
add(0,x);
}
else if(op=="R"){
cin>>x;
add(l[1],x);
}
else if(op=="D"){
cin>>k;
remove2(k+1);
}
else if(op=="IL")
{
cin>>k>>x;
add(l[k+1],x);
}
else {
cin>>k>>x;
add(k+1, x);
}
}
for(int i=r[0];i!=1;i=r[i]) cout< 二、栈：先进后出
模板题：
实现一个栈，栈初始为空，支持四种操作：
push x– 向栈顶插入一个数 xx；pop– 从栈顶弹出一个数；empty– 判断栈是否为空；query– 查询栈顶元素。
现在要对栈进行 MM 个操作，其中的每个操作 33 和操作 44 都要输出相应的结果。
输入格式
第一行包含整数 MM，表示操作次数。
接下来 MM 行，每行包含一个操作命令，操作命令为 push x，pop，empty，query 中的一种。
输出格式
对于每个 empty 和 query 操作都要输出一个查询结果，每个结果占一行。
其中，empty 操作的查询结果为 YES 或 NO，query 操作的查询结果为一个整数，表示栈顶元素的值。
数据范围
1≤M≤1000001≤M≤100000,
1≤x≤1091≤x≤109
所有操作保证合法。
输入样例：
10
push 5
query
push 6
pop
query
pop
empty
push 4
query
empty
输出样例：
5
5
YES
4
NO代码：
#include
using namespace std;
const int N = 1e5+10;
int stk[N],tt=0; //数组模拟栈
void push_stk(int x){
stk[++tt]=x; //方便判空的时候是0
}
//出栈
void pop_stk( )
{
tt--;
}
//判空
void empty_stk(){
if(tt>0) cout << "NO"<> n;
string a;
while(n--)
{
cin >>a;
if(a=="push")
{
cin>>k;
push_stk(k);
}
else if(a=="pop")
{
pop_stk();
}
else if(a=="query")
{
query();
}
else{
empty_stk();
}
}
return 0;
}
三、队列:先进先出（头出尾进）
模板题：
实现一个队列，队列初始为空，支持四种操作：
push x– 向队尾插入一个数 xx；pop– 从队头弹出一个数；empty– 判断队列是否为空；query– 查询队头元素。
现在要对队列进行 MM 个操作，其中的每个操作 33 和操作 44 都要输出相应的结果。
输入格式
第一行包含整数 MM，表示操作次数。
接下来 MM 行，每行包含一个操作命令，操作命令为 push x，pop，empty，query 中的一种。
输出格式
对于每个 empty 和 query 操作都要输出一个查询结果，每个结果占一行。
其中，empty 操作的查询结果为 YES 或 NO，query 操作的查询结果为一个整数，表示队头元素的值。
数据范围
1≤M≤1000001≤M≤100000,
1≤x≤1091≤x≤109,
所有操作保证合法。
输入样例：
10
push 6
empty
query
pop
empty
push 3
push 4
pop
query
push 6
输出样例：
NO
6
YES
4代码：
#include
using namespace std;
const int N=1e6+10;
int q[N],hh=0,tt=0;
void push_que(int x){
q[tt++]=x;
}
//在队头弹出元素
void pop_que(){
hh++;
}
void empty_que(){
if(hh==tt)
cout<<"YES"<> n;
string a;
while(n--)
{
cin >>a;
if(a=="push")
{
cin>>k;
push_que(k);
}
else if(a=="pop")
{
pop_que();
}
else if(a=="query")
{
query_que();
}
else{
empty_que();
}
}
return 0;
}