您的位置:首页 > 房产 > 建筑 > 怎么做推广赚佣金_平面设计和室内设计有什么区别_杭州关键词推广优化方案_软文网站有哪些

怎么做推广赚佣金_平面设计和室内设计有什么区别_杭州关键词推广优化方案_软文网站有哪些

2024/12/23 6:16:40 来源:https://blog.csdn.net/2401_82924480/article/details/142030444  浏览:    关键词:怎么做推广赚佣金_平面设计和室内设计有什么区别_杭州关键词推广优化方案_软文网站有哪些
怎么做推广赚佣金_平面设计和室内设计有什么区别_杭州关键词推广优化方案_软文网站有哪些

在前面,我们已经学习了解了顺序表和链表这两种线性表,今天我们继续来学习了解新的两种线性表结构——栈和队列

目录

概念

实现

思路

一般结构

初始化

入栈

取栈顶元素

出栈

统计栈元素个数

销毁栈

测试

总代码

队列

概念

实现

思路

一般结构

初始化

队列判空

入队列

出队列

取队头队尾数据

队列有效元素个数

队列销毁

简单测试

总代码

总结


概念

栈是⼀种特殊的线性表,其只允许 在固定的⼀端进⾏插⼊和删除元素 操作。进⾏数据插⼊和删除操作 ⼀端称为栈顶 另⼀端称为栈底
栈中的数据元素遵守 后进先出 (后面进去的元素先出栈)的原则。
同时 栈里面的数据不能遍历,也不能随机访问
我们来画图进行更好的理解
进栈:
出栈:
我们可以看到 数据的插入和删除操作都在固定的一端进行,我们把这固定的一端叫做 栈顶 ,另外的一端叫做栈底,这也就是栈这个线性表的特殊之处了。

实现

思路

那么栈只能在数据的一端进行处理,它的实现思路是什么呢?我们一起来分析分析。
我们知道栈的特点是只允许在栈的一端删除或者插入数据,同时不能遍历和随机访问。
如果我们使用链表来实现栈,如果是双向链表,里面会有两个指针,这样的话就更加吃内存。
如果使用单链表,每一次进行数据插入的时候,都需要进行一次空间的创建(malloc).
如果我们使用一个数组来实现栈,那么当空间不够的时候,我们就可以进行扩容(realloc),就不需要频繁地创建空间,相较于链表而言使用数组插入更好。
栈的实现可以使用数组或者链表实现,相对⽽⾔数组的结构实现更优⼀些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小。
那么栈的具体结构是什么呢?

一般结构

首先,我们需要动态定义一块空间,同时需要知道栈顶的位置,从栈顶进行数据的插入和删除,同时也需要知道栈的容量(这里实现的栈底层结构是数组,也可以理解为数组的大小),如果容量不够就需要进行扩容。

struct Stack
{int* arr;int top;//栈顶int capacity;//栈的容量
};
优化:
//优化typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* arr;int top;//栈顶int capacity;//栈的容量
};

剩下的在实现栈的时候就与我们的顺序表的实现有些类似了。

初始化

void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}

入栈

栈也是有空间的,在空间足够的情况下,才可以进行数据入栈,如果空间不够的情况下就需要进行扩容。所以首先我们需要对栈顶容量进行判断,代码如下:


void stackPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//判断空间是否足够if (ps->capacity == ps->top)//说明空间满了{int newcapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : (2 * ps->capacity);//如果最开始容量为0就扩容到默认值4,如果不为0就扩大到原来的两倍STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, sizeof(STDataType) * newcapacity);//创建一个临时变量,避免创建失败,影响最初的数据if (tmp == NULL){perror("realloc fail!");exit(1);}else{ps->arr = tmp;ps->capacity = newcapacity;}}//空间足够//ps->arr[ps->top++] = x;//方法二ps->arr[ps->top] = x;ps->top++;}

取栈顶元素

取栈顶元素的时候,我们首先需要确定这个栈里面是不是有元素,是不是为空栈,前面的assert(ps)是用来判断地址是否有效。确定栈是否为空,我们需要新的方式来确定,代码如下:

bool stackEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;//栈顶元素为0,说明就是初始化的结果,栈中没有元素,返回false}
STDataType stackTop(ST* ps)
{assert(ps);//判断栈是否有元素assert(!stackEmpty(ps));return ps->arr[ps->top - 1];//数组下标从0开始
}

出栈

同样需要判断栈是否为空,代码如下:

//出栈
void stackPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!stackEmpty(ps));--ps->top;//栈顶元素变化}

统计栈元素个数

栈中元素个数也就是top的值,直接返回就可以了。

int stackCount(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}

销毁栈


void stackDestory(ST* ps)
{assert(ps);if (ps->arr)//如果数组不为空free(ps->arr);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}

测试

我们使用一个test.c文件来简单的测试一下

void Test()
{ST st;STInit(&st);//入栈stackPush(&st, 1);stackPush(&st, 2);stackPush(&st, 3);stackPush(&st, 4);stackPush(&st, 5);stackPush(&st, 6);stackPush(&st, 7);//后面进栈的先出栈printf("begin count:%d\n", stackCount(&st));while (!stackEmpty(&st)){STDataType data = stackTop(&st);printf("%d ", data);stackPop(&st);//出栈}printf("\nend count:%d\n", stackCount(&st));//销毁栈stackDestory(&st);
}

我们可以看到运行结果是没有问题的。

总代码

stack.h


//包含需要使用的头文件
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>//struct Stack
//{
//	int* arr;
//	int top;//栈顶
//	int capacity;//栈的容量
//};//优化typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* arr;int top;//栈顶int capacity;//栈的容量
}ST;void STInit(ST* ps);void stackPush(ST* ps, STDataType x);bool stackEmpty(ST* ps);STDataType stackTop(ST* ps);void stackPop(ST* ps);int stackCount(ST* ps);void stackDestory(ST* ps);

stack.c

#include"stack.h"void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}void stackPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//判断空间是否足够if (ps->capacity == ps->top)//说明空间满了{int newcapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : (2 * ps->capacity);//如果最开始容量为0就扩容到默认值4,如果不为0就扩大到原来的两倍STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, sizeof(STDataType) * newcapacity);//创建一个临时变量,避免创建失败,影响最初的数据if (tmp == NULL){perror("realloc fail!");exit(1);}else{ps->arr = tmp;ps->capacity = newcapacity;}}//空间足够//ps->arr[ps->top++] = x;//方法二ps->arr[ps->top] = x;ps->top++;}bool stackEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;//栈顶元素为0,说明就是初始化的结果,栈中没有元素,返回false}STDataType stackTop(ST* ps)
{assert(ps);//判断栈是否有元素assert(!stackEmpty(ps));return ps->arr[ps->top - 1];//数组下标从0开始
}//出栈
void stackPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!stackEmpty(ps));--ps->top;//栈顶元素变化}int stackCount(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}void stackDestory(ST* ps)
{assert(ps);if (ps->arr)//如果数组不为空free(ps->arr);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}

test.c

#include"stack.h"void Test()
{ST st;STInit(&st);//入栈stackPush(&st, 1);stackPush(&st, 2);stackPush(&st, 3);stackPush(&st, 4);stackPush(&st, 5);stackPush(&st, 6);stackPush(&st, 7);//后面进栈的先出栈printf("begin count:%d\n", stackCount(&st));while (!stackEmpty(&st)){STDataType data = stackTop(&st);printf("%d ", data);stackPop(&st);//出栈}printf("\nend count:%d\n", stackCount(&st));//销毁栈stackDestory(&st);
}int main()
{Test();return 0;
}

队列

知道了栈这样一种特殊的线性表,接下来我们一起来看看另外一种特殊的线性表。

概念

只允许在 ⼀端进⾏插⼊数据操作 另⼀端进⾏删除数据操作 的特殊线性表
队列具有 先进先出 (先进队列的数据先出队列)的原则。
我们可以理解为队列的两端都是开口的,一端进行数据的插入,一端进行数据的删除。
⼊队列 :进⾏插⼊操作的⼀端称为 队尾
出队列 :进⾏删除操作的⼀端称为 队头

实现

思路

既然队列有一个队头和一个队尾,队头用来出数据,队尾用来插入数据

如果我们使用数据是不是就不太方便,如果把数组的第一个元素的位置当作队头,将最后一个元素的位置当作队尾,那么每一次出数据的时候,都需要遍历数组将后面的元素往前面进行移动,时间复杂度就为O(N)

如果我们使用单链表,那么我们就只需要保存链表的头结点和尾结点,在插入数据或者删除数据时,就只需要改变它们的指向就可以了,时间复杂度为O(1),这样的话是不是就更加的优化呢。

所以队列的实现可以使用数组或者链表实现,但是使用单链表的结构实现更优⼀些。

一般结构

既然我们知道队列用单链表实现更加方便,那我们这里实现队列底层就采用单链表的结构,首先,我们需要知道每一个节点的结构,然后再用两个指针来保存队列的队头和队尾。

代码如下:


//定义队列一个结点的结构
struct QueueNode
{int data;struct QueueNode* next;
};//队列的结构,保存队头和队尾
struct Queue
{struct QueueNode* phead;struct QueueNode* ptail;
};

简单优化:

typedef int QDataType;
//定义队列一个结点的结构
struct QueueNode
{QDataType data;struct QueueNode* next;
};//队列的结构,保存队头和队尾
typedef struct Queue
{struct QueueNode* phead;struct QueueNode* ptail;int size;
}Queue;

这里除了将存储数据类型和队列结构进行了重命名,还添加了一个结构体成员size,这是为什么呢?

这是为了后面可以更好地知道队列中的有效元素个数,我们后面会进行更加详细的讲解。

初始化

这里涉及到结点的改变,所以我们需要传地址,用指针来接收。

#include"Queue.h"void test01()
{Queue QU;QueueInit(&QU);
}
int main()
{test01();return 0;
}
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

通过监视我们可以发现他成功地进行了初始化。

队列判空

我们对一个队列进行数据的删除和插入的时候,首先就需要判断,队列是不是为空,也就是队列里面是不是有数据,结合我们最开始的初始化,如果队列的头结点和尾结点都指向NULL,那么我们就可以判断队列为空。我们可以使用bool类型函数(头文件stdbool.h)来进行判断,代码如下:

//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return (pq->phead == NULL) && (pq->ptail == NULL);//如果队头和队尾都为空说明是空队列,return true
}

入队列

结合我们讲到的概念,入队列需要在队尾进行操作

入队列首先我们需要判断传过来的队列的地址是否存在,然后需要申请一个新结点进行插入,这里需要特别注意的是在进行新结点入队列的时候,需要判断队列是否为空,如果为空,那么队列的头结点和尾结点都是指向新结点的,不为空改变新结点及相邻结点的指向就可以了。同时最开始队列里面定义的size要++。

代码如下:

// 入队列,队尾
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);//创建一个新的结点struct QueueNode* newnode = (struct QueueNode*)malloc(sizeof(struct QueueNode));if (newnode == NULL)//没有创建成功{perror("malloc fail");exit(1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;//如果原来为空队列,那么队头和队尾都是新结点//if (pq->phead == NULL)if(QueueEmpty(pq)){pq->phead = pq->ptail = newnode;}else{pq->ptail->next = newnode;//原来队尾的下一个指向新结点pq->ptail = newnode;//新结点成为新的队尾}pq->size++;
}

出队列

入队列在队尾,出队列在队头。

跟入队列一样,首先我们需要判断传过来的队列的地址是否存在,再判断队列是否为空。如果不为空,就可以改变结点指向,释放掉最开始的头结点。但是如果队列只有一个结点的情况下,我们并没有对尾结点进行处理。所以我们还需要特别讨论一下这一种情况。如果只有一个结点我们要把头结点和尾结点都置为空,避免尾结点成为野指针。同时最开始队列里面定义的size要--。

代码如下:

// 出队列,队头
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//如果只有一个结点if (pq->phead == pq->ptail){free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;//避免ptail野指针,因为后面代码没有对ptail进行释放}else{struct QueueNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}--pq->size;
}

取队头队尾数据

队列我们本来就保存的是队列的头结点和尾结点,所以我们只需要返回相应的头结点和尾节点数据就可以了。(最开始需要判断传过来的队列的地址是否存在,再判断队列是否为空)

代码如下:

//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}
//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}

队列有效元素个数

方法一:这里就与我们前面队列里面定义的size有很大关系了,最开始基本操作需要判断传过来的队列的地址是否存在,再判断队列是否为空,然后直接返回size的值就可以了。

方法二:如果最开始没有定义size的话,就需要对这个队列遍历来统计元素的有效个数,涉及到遍历那么时间复杂度就为O(N)

所以我们就可以用最开始定义一个size的方式来进行优化。

//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);
//方法一:遍历统计个数,时间复杂度为O(N)/*struct QueueNode* pcur = pq->phead;int size = 0;while (pcur){size++;pcur = pcur->next;}return size;*/
//方法二:return pq->size;
}

队列销毁

最开始依然是基本操作判断传过来的队列的地址是否存在,再判断队列是否为空,然后对队列进行遍历销毁,最后记得把phead和ptail置为空,size置为0.

//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));struct QueueNode* pcur = pq->phead;while (pcur){struct QueueNode* next = pcur->next;//保存销毁位置的下一个结点free(pcur);pcur = next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

简单测试

总代码

Queue.h

//#include<stdio.h>
//#include<assert.h>
//
定义队列一个结点的结构
//struct QueueNode
//{
//	int data;
//	struct QueueNode* next;
//};
//
//
保存队头和队尾
//struct Queue
//{
//	struct QueueNode* phead;
//	struct QueueNode* ptail;
//};#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
#include<stdlib.h>typedef int QDataType;
//定义队列一个结点的结构
struct QueueNode
{QDataType data;struct QueueNode* next;
};//队列的结构,保存队头和队尾
typedef struct Queue
{struct QueueNode* phead;struct QueueNode* ptail;int size;
}Queue;//初始化
void QueueInit(Queue* pq);// 入队列,队尾
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);// 出队列,队头
void QueuePop(Queue* pq);//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq);

Queue.c

#include"Queue.h"void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return (pq->phead == NULL) && (pq->ptail == NULL);//如果队头和队尾都为空说明是空队列,return true
}// 入队列,队尾
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);//创建一个新的结点struct QueueNode* newnode = (struct QueueNode*)malloc(sizeof(struct QueueNode));if (newnode == NULL)//没有创建成功{perror("malloc fail");exit(1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;//如果原来为空队列,那么队头和队尾都是新结点//if (pq->phead == NULL)if(QueueEmpty(pq)){pq->phead = pq->ptail = newnode;}else{pq->ptail->next = newnode;//原来队尾的下一个指向新结点pq->ptail = newnode;//新结点成为新的队尾}pq->size++;
}
// 出队列,队头
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//如果只有一个结点if (pq->phead == pq->ptail){free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;//避免ptail野指针,因为后面代码没有对ptail进行释放}else{struct QueueNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}--pq->size;
}//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}
//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);/*struct QueueNode* pcur = pq->phead;int size = 0;while (pcur){size++;pcur = pcur->next;}return size;*/return pq->size;
}//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));struct QueueNode* pcur = pq->phead;while (pcur){struct QueueNode* next = pcur->next;//保存销毁位置的下一个结点free(pcur);pcur = next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

test.c

#include"Queue.h"void test01()
{Queue QU;QueueInit(&QU);QueuePush(&QU, 1);QueuePush(&QU, 2);QueuePush(&QU, 3);QueuePush(&QU, 4);QueuePush(&QU, 5);//1-》2-》3-》4-》5printf("队头:%d\n", QueueFront(&QU));printf("队尾:%d\n", QueueBack(&QU));printf("有效数据个数:%d\n", QueueSize(&QU));printf("\n");QueuePop(&QU);printf("队头:%d\n", QueueFront(&QU));printf("有效数据个数:%d\n", QueueSize(&QU));printf("\n");QueuePop(&QU);printf("队头:%d\n", QueueFront(&QU));printf("有效数据个数:%d\n", QueueSize(&QU));printf("\n");QueuePop(&QU);printf("队头:%d\n", QueueFront(&QU));printf("队尾:%d\n", QueueBack(&QU));printf("有效数据个数:%d\n", QueueSize(&QU));QueuePush(&QU, 6);printf("队头:%d\n", QueueFront(&QU));printf("队尾:%d\n", QueueBack(&QU));printf("有效数据个数:%d\n", QueueSize(&QU));printf("\n");QueueDestroy(&QU);
}
int main()
{test01();return 0;
}

总结

我们又了解了两种新的特殊的线性表结构,它们特殊之处主要在哪里呢?这里简单总结一下:

1.

栈和队列是插入和删除位置受限制的线性表,

只可以在一端(栈顶)进行数据的插入和删除操作,遵循先进后出的原则;

队列一端(队尾)进行数据插入另外一端(队头)进行数据删除,遵循先进先出的原则。

2.的底层结构使用数组更好,队列底层结构使用单链表更好。

3.栈和队列都不可以进行遍历和随机访问元素,在实现的时候,我们没有这样进行实现。

版权声明:

本网仅为发布的内容提供存储空间,不对发表、转载的内容提供任何形式的保证。凡本网注明“来源:XXX网络”的作品,均转载自其它媒体,著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

我们尊重并感谢每一位作者,均已注明文章来源和作者。如因作品内容、版权或其它问题,请及时与我们联系,联系邮箱:809451989@qq.com,投稿邮箱:809451989@qq.com