【数据结构】【模板】

简介: 【数据结构】【模板】

单链表

题目描述

实现一个单链表,链表初始为空,支持三种操作:


(1) 向链表头插入一个数;


(2) 删除第k个插入的数后面的数;


(3) 在第k个插入的数后插入一个数


现在要对该链表进行M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k个插入的数并不是指当前链表的第k个数。例如操作过程中一共插入了n个数,则按照插入的时间顺序,这n个数依次为:第1个插入的数,第2个插入的数,…第n个插入的数。


输入格式

第一行包含整数M,表示操作次数。


接下来M行,每行包含一个操作命令,操作命令可能为以下几种:


(1) “H x”,表示向链表头插入一个数x。


(2) “D k”,表示删除第k个输入的数后面的数(当k为0时,表示删除头结点)。


(3) “I k x”,表示在第k个输入的数后面插入一个数x(此操作中k均大于0)。


输出格式

共一行,将整个链表从头到尾输出。


数据范围

1≤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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 6 ;
int head,e[N],ne[N],idx; 
void start(){
  head = - 1 , idx = 0 ; 
}
//在表头插入一个元素x 
void insert_head(int x){
  e[idx] = x , ne[idx] = head , head = idx ++ ; 
}
//将X插到下标是K的后面 
void insert(int k,int x){
  e[idx] = x ,ne[idx] = ne[k] ,ne[k] = idx ++ ; 
}
//删除第k个输入的数后面的数 
void remove(int x){
  ne[x] = ne[ne[x]];
}
int main(){
    start();
  int m;
  scanf("%d",&m);
  while(m--){
    char op;
    int x,k;
    cin>>op;
    if(op == 'H') cin>>x,insert_head(x);
    else if(op == 'D'){
       cin>>k;
       if(!k) head = ne[head];
       else remove(k-1);
    }
    else cin>>k>>x,insert(k-1,x);
  }
  for(int i = head; i != - 1; i = ne[i]) cout<<e[i]<<" ";
  cout<<endl;
  return 0;
}

双链表

实现一个双链表,双链表初始为空,支持5种操作:


(1) 在最左侧插入一个数;


(2) 在最右侧插入一个数;


(3) 将第k个插入的数删除;


(4) 在第k个插入的数左侧插入一个数;


(5) 在第k个插入的数右侧插入一个数


现在要对该链表进行M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k个插入的数并不是指当前链表的第k个数。例如操作过程中一共插入了n个数,则按照插入的时间顺序,这n个数依次为:第1个插入的数,第2个插入的数,…第n个插入的数。


输入格式

第一行包含整数M,表示操作次数。


接下来M行,每行包含一个操作命令,操作命令可能为以下几种:


(1) “L x”,表示在链表的最左端插入数x。


(2) “R x”,表示在链表的最右端插入数x。


(3) “D k”,表示将第k个插入的数删除。


(4) “IL k x”,表示在第k个插入的数左侧插入一个数。


(5) “IR k x”,表示在第k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≤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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 6 ;
int head,l[N],r[N],e[N],idx;
void start(){
  //0左1右
  r[0] = 1 , l[1] = 0 ;
  idx = 2; 
}
//在节点a的右面插入一个数x
void insert(int a,int x){
  e[idx] = x ;
  l[idx] = a , r[idx] = r[a] ;
  l[r[a]] = idx , r[a] = idx ++ ;
} 
//删除节点a
void remove(int a){
  l[r[a]] = l[a] ;
  r[l[a]] = r[a] ;
} 
int main(){
  start();
  int m;
  scanf("%d",&m);
  while(m--){
    int k,x;
    string oper;
    cin>>oper;
    if(oper == "L") cin>>x,insert(0,x);
    else if(oper == "R") cin>>x,insert(l[1],x);
    else if(oper == "D") cin>>k,remove(k+1);
    else if(oper == "IL") cin>>k>>x,insert(l[k+1],x);
    else if(oper == "IR") cin>>k>>x,insert(k+1,x); 
  }
  for(int i = r[0] ; i != 1; i = r[i]) cout<<e[i]<<" ";
  cout<<endl;
  return 0;
}

模拟栈

实现一个栈,栈初始为空,支持四种操作:


(1) “push x” – 向栈顶插入一个数x;


(2) “pop” – 从栈顶弹出一个数;


(3) “empty” – 判断栈是否为空;


(4) “query” – 查询栈顶元素。


现在要对栈进行M个操作,其中的每个操作3和操作4都要输出相应的结果。


输入格式

第一行包含整数M,表示操作次数。


接下来M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≤100000,

1≤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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+6;
int m,st[N],tt;
int main(){
    cin>>m;
    while(m--){
        string op;
        int x;
        cin>>op;
        if(op=="push"){
            cin>>x;
            st[++tt]=x;
        }
        else if(op=="pop") tt--;
        else if(op=="empty"){
            if(tt) puts("NO");
            else puts("YES");
        }
        else cout<<st[tt]<<endl;
    }
    return 0;
}

模拟队列

实现一个队列,队列初始为空,支持四种操作:


(1) “push x” – 向队尾插入一个数x;


(2) “pop” – 从队头弹出一个数;


(3) “empty” – 判断队列是否为空;


(4) “query” – 查询队头元素。


现在要对队列进行M个操作,其中的每个操作3和操作4都要输出相应的结果。


输入格式

第一行包含整数M,表示操作次数。


接下来M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≤100000,

1≤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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int m,q[N],hh,tt=-1;
int main(){
    cin>>m;
    while(m--){
        string op;
        int x;
        cin>>op;
        if(op=="push"){
            cin>>x;
            q[++tt]=x;
        }
        else if(op=="pop") hh++;
        else if(op=="empty"){
            if(hh<=tt) puts("NO");
            else puts("YES");
        }
        else cout<<q[hh]<<endl;
    }
    return 0;
}

单调栈

给定一个长度为N的整数数列,输出每个数左边第一个比它小的数,如果不存在则输出-1。


输入格式

第一行包含整数N,表示数列长度。


第二行包含N个整数,表示整数数列。


输出格式

共一行,包含N个整数,其中第i个数表示第i个数的左边第一个比它小的数,如果不存在则输出-1。


数据范围

1≤N≤105

1≤数列中元素≤109

输入样例:

5

3 4 2 7 5

输出样例:

-1 3 -1 2 2

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+100;
int st[N],tt;
int main(){
    int n;
    cin>>n;
    while(n--){
        int x;
        cin>>x;
        while(tt&&st[tt]>=x) tt--;
        if(!tt) cout<<"-1 ";
        else printf("%d ",st[tt]);
        st[++tt]=x;
    }
    return 0;
}

滑动窗口

给定一个大小为n≤106的数组。


有一个大小为k的滑动窗口,它从数组的最左边移动到最右边。


您只能在窗口中看到k个数字。


每次滑动窗口向右移动一个位置。


以下是一个例子:


该数组为[1 3 -1 -3 5 3 6 7],k为3。


窗口位置 最小值 最大值

[1 3 -1] -3 5 3 6 7 -1 3

1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 -3 3

1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 -3 5

1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 -3 5

1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 3 6

1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 3 7

您的任务是确定滑动窗口位于每个位置时,窗口中的最大值和最小值。


输入格式

输入包含两行。


第一行包含两个整数n和k,分别代表数组长度和滑动窗口的长度。


第二行有n个整数,代表数组的具体数值。


同行数据之间用空格隔开。


输出格式

输出包含两个。


第一行输出,从左至右,每个位置滑动窗口中的最小值。


第二行输出,从左至右,每个位置滑动窗口中的最大值。


输入样例:

8 3

1 3 -1 -3 5 3 6 7

输出样例:

-1 -3 -3 -3 3 3

3 3 5 5 6 7

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e6+7;
int a[N],q[N];
int main(){
    int n,k;
    cin>>n>>k;
    for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
    int hh=0,tt=-1;
    for(int i=0;i<n;i++){
        if(hh<=tt&&i-k+1>q[hh]) hh++;
        while(hh<=tt&&a[q[tt]]>=a[i]) tt--;
        q[++tt]=i;
        if(i>=k-1) printf("%d ",a[q[hh]]);
    }
    cout<<endl;
    hh=0,tt=-1;
    for(int i=0;i<n;i++){
        if(hh<=tt&&i-k+1>q[hh]) hh++;
        while(hh<=tt&&a[q[tt]]<=a[i]) tt--;
        q[++tt]=i;
        if(i>=k-1) printf("%d ",a[q[hh]]);
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

未完待续



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