初阶数据结构——栈和队列习题
目录
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- 括号匹配问题
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- 思路
- 代码
- 用队列实现栈
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- 思路
- 注意点
- 代码
- 用栈实现队列
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- 思路
- 代码
- 设计循环队列
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- 思路
- 数组实现代码
- 链表实现代码
括号匹配问题
OJ链接
思路
是左括号则入栈，是右括号则出栈然后两两比较
代码
#include用队列实现栈
OJ链接
思路
push数据的时候push到非空的那个队列
pop数据的时候把非空队列的数据转移到空的队列，直到只剩最后一个，然后pop
注意点
局部结构体变量出了作用域销毁，还去返回它的地址，就是野指针了，所以这样写是不对的
应该malloc一个节点后再返回
不要为了不想把&obj->q1传递给Init而在MyStack中写成队列的指针，这时候这两个指针没有初始化，到Init函数中就有野指针问题。如果实在想在MyStack中写成队列的指针，可以q1和q2再去malloc
只free(obj)那么链表中的节点就会出现内存泄漏的问题
代码
#include用栈实现队列
OJ链接
思路
一个栈负责push
一个栈负责pop
push时放进pushst
pop时如果popst为空，则将pushst中数据都放入popst，然后对popst中数据进行pop
如果popst不为空，则直接对popst中数据进行pop
代码
#include设计循环队列
OJ链接
思路
无法确定满的时候的状态
解决方案：
1.多开一个空间。满：real+1 == front
2.增加一个size变量记录数据个数
空：size==0
满：size==8
这里展示多开一个空间的方案
循环队列可以用链表实现也可以用数组实现
链表实现思路：
空：front == rear
满：rear->next == front
由于需要获取队尾元素，
解决思路有：1.双向链表 2.增加一个prev指针 3.遍历获得队尾数据
数组实现思路：
空：front == real
满：(rear+1)%(k+1) == front
相比来说数组实现会简单一些，因为链表实现起来结构更复杂
数组实现代码
typedef struct {
int* a;
int front;
int real;
int k;
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue*obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));//多开一个空间方便判满
obj->front=0;
obj->real=0;
obj->k=k;
return obj;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(myCircularQueueIsFull(obj))
return false;
obj->a[obj->real++]=value;
obj->real%=(obj->k+1);
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return false;
obj->front++;
obj->front%=(obj->k+1);
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->a[obj->front];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
if(obj->real==0)
return obj->a[obj->k];
else
return obj->a[obj->real-1];
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->front==obj->real;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->real+1)%(obj->k+1)==obj->front;
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->a);
obj->real=obj->front=obj->k=0;
free(obj);
}
链表实现代码
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode*next;
int data;
}QNode;
typedef struct {
QNode*front;
QNode*real;
QNode*prev;
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
QNode* QueueInit(int k)
{
QNode*phead=(QNode*)malloc(sizeof(QNode));
QNode*cur=phead;
while(k--)
{
QNode*next=(QNode*)malloc(sizeof(QNode));
cur->next=next;
cur->data=0;
next->next=phead;
cur=next;
}
return phead;
}
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue*obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
if(obj==NULL)
{
perror("malloc fail\n");
return NULL;
}
QNode*phead=QueueInit(k);
obj->front=phead;
obj->real=phead;
obj->prev=NULL;
return obj;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(myCircularQueueIsFull(obj))
return false;
obj->real->data=value;
obj->prev=obj->real;//记录前一个
obj->real=obj->real->next;
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return false;
obj->front=obj->front->next;
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->front->data;
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->prev->data;
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->front==obj->real;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return obj->real->next==obj->front;
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
QNode*cur=obj->front;
QNode*next=cur->next;
while(next!=obj->front)
{
free(cur);
cur=next;
next=cur->next;
}
free(cur);
obj->front=NULL;
obj->real=NULL;
obj->prev=NULL;
free(obj);
}