【数据结构】栈与队列经典选择题

简介: 【数据结构】栈与队列经典选择题

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:


5815577f66353240e1ea46021ef99589_7619c1502b0441589674f607b0fa2952.png


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:


21673ceec797b4da5a7d08458e7ab4ff_909d17827d464fd8bc69f33528a4ce49.png


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:


8de3432f76725d7edb86f48cb7fbd5ad_5e0d23d7c837457d8acf5458e72556cd.png


 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:


2ce71b7dd19f022941fb1a0e4d229a98_2049ed103dbc4abbb2388e27e2e8fd1a.png


30a1b4f8b434d5f29f2117f90334ddd7_913812518cb24b899f489ec1895bf35b.png


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:


f949c69a04b6809d342657f795476eea_3e2d468c015f428cb5dc43bbf578ea02.png

满的情况:


8c5e0847ca377aa54da502b23a6b0a40_44da4207a2cc4c898f265889b6b7b5f1.png


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:


863965443da15f595328a2af2d86302e_08f34b9cd629422e9c1f2540d586106e.png


满的情况:


2ca9852399358353929198b9a099ac79_887bb7d447824e41a878add2758a9c34.png


 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:


2861a1025c6f4842003616aad2ae20b7_05460fae940a40eb8ae446185f49f12a.png


 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:


9e37a60ba68eaa2f8cd5571289b8be79_32c12f8e8a5c408794b06343835ddfc3.png

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:


b30c3efe3c32189e468646ece93cf98a_331b627b3cc846f39f3961eacfa97897.png


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。

目录
相关文章
|
2月前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
45 1
|
15天前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储
132 77
|
15天前
|
存储 C++ 索引
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】初始化队列、销毁队列、判断队列是否为空、进队列、出队列等。本关任务:编写一个程序实现环形队列的基本运算。(6)出队列序列:yzopq2*(5)依次进队列元素:opq2*(6)出队列序列:bcdef。(2)依次进队列元素:abc。(5)依次进队列元素:def。(2)依次进队列元素:xyz。开始你的任务吧,祝你成功!(4)出队一个元素a。(4)出队一个元素x。
37 13
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
15天前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】链栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现链栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储整数,最大
39 9
|
15天前
|
C++
【C++数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】(1)遇到左括号:进栈Push()(2)遇到右括号:若栈顶元素为左括号,则出栈Pop();否则返回false。(3)当遍历表达式结束,且栈为空时,则返回true,否则返回false。本关任务:编写一个程序利用栈判断左、右圆括号是否配对。为了完成本关任务,你需要掌握:栈对括号的处理。(1)遇到左括号:进栈Push()开始你的任务吧,祝你成功!测试输入:(()))
30 7
|
2月前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
91 5
|
2月前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。
104 21
|
2月前
|
算法
数据结构之购物车系统(链表和栈)
本文介绍了基于链表和栈的购物车系统的设计与实现。该系统通过命令行界面提供商品管理、购物车查看、结算等功能,支持用户便捷地管理购物清单。核心代码定义了商品、购物车商品节点和购物车的数据结构,并实现了添加、删除商品、查看购物车内容及结算等操作。算法分析显示,系统在处理小规模购物车时表现良好,但在大规模购物车操作下可能存在性能瓶颈。
62 0
|
2月前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
292 9
|
2月前
|
存储 JavaScript 前端开发
执行上下文和执行栈
执行上下文是JavaScript运行代码时的环境,每个执行上下文都有自己的变量对象、作用域链和this值。执行栈用于管理函数调用,每当调用一个函数,就会在栈中添加一个新的执行上下文。

热门文章

最新文章