2-8 单链表+双链表+模拟栈+模拟队列

今天给大家用数组来实现链表+栈和队列

单链表：

首先要明白是如何用数组实现，

在这里需要用到几个数组，head表示头节点的下标，e[i]表示表示下标为i的值，ne[i]表示当前节点下一个节点的下标。idx表示当前已经用到那个点来了。

接着就是实现，首先各个步骤的函数，首先初始化，对于头插，实质就是数组下标指向的转移，首先要把插入数存储，然后改变ne[i]就是把原来head所向的下标改成当前首元素所指向，然后呢就是把当前的下标让head指向，因为是头插，最后让idx++，为下一次插让位。

对于add，步骤其实和头插类似，都是先存储，然后让原来k的下一位置下标指向变为x的下一指向，然后把当前的idx让ne[k]指向

对于remove  删除，只需k的下一指向跳过一步，到k后第二个元素的指向即可。

#include
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
int e[N], ne[N], idx, head;
void Init()
{
	head = -1;
	idx = 0;
}
void int_to_head(int x)
{
	e[idx] = x;
	ne[idx] = head;
	head = idx;
	idx++;
}

void add(int k,int x)
{
	e[idx] = x;
	ne[idx] = ne[k];
	ne[k] = idx;
	idx++;
}

void remove(int k)
{
	ne[k] = ne[ne[k]];
}
int main() {
    int n;
    cin >> n;
    Init();//初始化
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        char s;
        cin >> s;
        if (s == 'H') {
            int x;
            cin >> x;
            int_to_head(x);
        }
        if (s == 'D') {
            int k;
            cin >> k;
            if (k == 0) head = ne[head];//删除头节点
            else remove(k - 1);//注意删除第k个输入后面的数，那函数里放的是下标，k要减去1
        }
        if (s == 'I') {
            int k, x;
            cin >> k >> x;
            add(k - 1, x);//同样的，第k个数，和下标不同，所以要减1
        }
    }

    for (int i = head; i != -1; i = ne[i]) cout << e[i] << ' ';
    cout << endl;

    return 0;
}

双链表：

双链表和单链表类似，只不过有两个指针指向，

同时我们将0作为head，1作为tail，初始idx为2

#include

using namespace std;

const int N = 1e5 + 10;

int m;
int e[N], l[N], r[N];
int idx;


//! 初始化
void init()
{
    l[1] = 0, r[0] = 1;//* 初始化 第一个点的右边是 1   第二个点的左边是 0
    idx = 2;//! idx 此时已经用掉两个点了
}

//* 在第 K 个点右边插入一个 X 
void add(int k, int x)
{
    e[idx] = x;
    l[idx] = k;
    r[idx] = r[k]; //todo 这边的 k 不加 1 ， 输入的时候 k+1 就好
    l[r[k]] = idx;
    r[k] = idx;
    idx++;
}//! 当然在 K 的左边插入一个数 可以再写一个 ， 也可以直接调用我们这个函数，在 k 的左边插入一个 数 等价于在 l[k] 的右边插入一个数 add(l[k],x)

//*删除第 k个 点
void remove(int k)
{
    r[l[k]] = r[k];
    l[r[k]] = l[k];
}

int main(void)
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin >> m;

    init();

    while (m--)
    {
        string op;
        cin >> op;
        int k, x;
        if (op == "R")
        {
            cin >> x;
            add(l[1], x); //!   0和 1 只是代表 头和尾  所以   最右边插入 只要在  指向 1的 那个点的右边插入就可以了
        }
        else if (op == "L")//! 同理  最左边插入就是 在指向 0的数的左边插入就可以了   也就是可以直接在 0的 有右边插入
        {
            cin >> x;
            add(0, x);
        }
        else if (op == "D")
        {
            cin >> k;
            remove(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 << e[i] << ' ';

    return 0;
}

就是什么意思呢，画个图模拟，

模拟栈：

先说一下什么栈
例如，你家放衣服的箱子中有n件衣服，你想要拿出第a件衣服，必须将它上面n-a件衣服拿走，才能将衣服取出来,所以我们可以分析出：栈是头进头出，栈尾是无法弹出元素的，同时栈无法随机访问任意元素

#include 
using namespace std;
const int N = 100010;
int st[N];
int top = -1;
int n;
int main()
{
    cin >> n;
    while(n--)
    {
        string s;
        cin >> s;

        //栈顶所在索引往后移动一格，然后放入x。
        if(s == "push")
        {
            int a;
            cin >> a;
            st[++top] = a;
        }

        //往前移动一格
        if(s == "pop")
        {
            top --;
        }
        //返回栈顶元素
        if(s == "query")
        {
            cout << st[top] << endl;
        }
        //大于等于 0 栈非空，小于 0 栈空
        if(s == "empty")
        {
            cout << (top == -1 ? "YES" : "NO") << endl;
        }
    }
}

模拟队列：

就是一个特殊的数组。这个数组，最前面叫队头，最后面叫队尾。只允许在最后面添加元素，只允许在最前面删除元素

#include 
using namespace std;
const int N = 100010;
int q[N];

//[hh, tt] 之间为队列（左闭右闭）
int hh = 0;//队头位置
int tt = -1;//队尾位置
//操作次数
int m;
//操作方式
string s;

//入队：队尾先往后移动一格，再放入要插入的数据
void push(int x){
    q[++tt] = x;
}
//出队：队头往后移动一格
void pop(){
    hh++;
}
//[hh, tt]表示队列区间，当tt >= hh时，区间不为空
void empty(){
    if(tt >= hh) cout << "NO" << endl;
    else cout << "YES" << endl;
} 
//hh指向队头，q[hh]代表队头元素
void query (){
    cout << q[hh] << endl;
}

int main(){
    cin >> m;
    while(m--){
        cin >> s;
        //入队
        if(s == "push"){
            int x;
            cin >> x;
            push(x);
        }
        //出队
        if(s == "pop"){
            pop();
        }
        //问空
        if(s == "empty"){
            empty();
        }
        //问队头
        if(s == "query"){
            query();
        }
    }
}