前言:
在前面的学习中外面学习了栈与队列。但是似乎对于栈与队列的理解却很潜,今天通过这些选择题和oj题来加深认识。
例题1:
答案:C
在这里我们要先弄清楚栈的实现方法:
顺序表和链表都可以用来实现栈,不过一般都使用顺序表,因为栈相当于是阉割版的顺序表,只用到了顺序表的尾插和尾删操作,顺序表的尾插和尾删不需要搬移元素效率非常高,故一般都是使用顺序表实现。
当然,我们也可以通过链表的头插和头删来实现栈,头插与头删也正好满足了栈的“先进后出“的性质。
此时,链表的优点就出来了,每次入栈相当于链表中头插一个节点,没有扩容一说。
例题2:
答案:A B
A错误:栈是尾部插入和删除,一般使用顺序表实现,队列是头部删除尾部插入,一般使用链表实现
B错误:栈是后进先出,尾部插入和删除;队列是先进先出,尾部插入头部删除
C正确:栈只能访问栈顶元素,不支持随机访问,队列也不支持
D正确:栈和队列的特性
例题3:
既然栈两种线性表示都能实现,队列呢?队列的链表实现我们已经实现了,现在我们来看看用顺序表实现队列:
循环队列
因为队列长度有限,所以我们要及时的判断什么时候队列满了。那么怎么判断队列是否满了呢?
如果我们通过队尾和队顶是否相等来判断是否填满就会发现,在队列空的时候,队尾也等于对队顶。所以我们不能通过这种方法来判断:
那么我们该如何解决呢?
方法1:
加一个size来计数
方法2:
多添加一个位置:
空的情况:
满的情况:
下面我们就以方法2来实现代码:
typedef struct { int *a; int front; int rear; int k; } MyCircularQueue; MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) { MyCircularQueue* obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue)); obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1)); obj->k=k; obj->front=obj->rear=0; return obj; } bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) { return obj->rear==obj->front; } bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) { return (obj->rear+1)%(obj->k+1)==obj->front; } //入队 bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) { if(myCircularQueueIsFull(obj)) return false; obj->a[obj->rear++]=value; obj->rear%=(obj->k+1); return true; } //出队 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; return obj->a[(obj->rear-1+obj->k+1)%(obj->k+1)]; } void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) { free(obj->a); free(obj); }
这里我们只要关注这几点,其他的都很好实现:
空的情况:
满的情况:
在这里我们学到了如何在数组里建立循环!那就是通过mod数组的长度,就可以使数组循环起来!
找队尾:
尾部其实就是rear的后面一个元素,即rear-1,但是当rear等于0的时候,-1就会导致越界。对一个正数加a模a,得到的值不变。对于rear=0的时候进行这个操作就会避免越界的情况。
做完这一题,我们再来看看与这题相关的选择题:
例题4:
标准答案:C
队列适合使用链表实现,使用顺序结构(即固定的连续空间)实现时会出现假溢出的问题,因此大佬们设计出了循环队列,循环队列就是为了解决顺序结构实现队列假溢出问题的
A错误:循环队列的长度都是固定的
B错误:队头和队尾在同一个位置时 队列可能是空的,也可能是满的,因此无法判断
C正确:设置计数即添加一个字段来记录队列中有效元素的个数,如果队列中有效元素个数等于空间总大小时队列满,如果队列中有效元素个数为0时队列空
D错误:循环队列也是队列的一种,是一种特殊的线性数据结构
例题5:
正确答案:B
有效长度一般是rear-front, 但是循环队列中rear有可能小于front,减完之后可能是负数,所以需要+N,此时结果刚好是队列中有效元素个数,但如果rear大于front,减完之后就是有效元素个数了,再加N后有效长度会超过N,故需要%N。