DS博客作业02-栈和队列

这个作业属于哪个班级	数据结构--网络2011/2012
这个作业的地址	DS博客作业02-栈和队列
这个作业的目标	学习栈和队列的结构设计及运算操作
姓名	李雷默

0.PTA得分截图

1.本周学习总结

1.1 栈

1.1.1顺序栈

顺序表（底层实现是数组）和栈结构的存储数据的方式高度相似，只不过栈对数据的存取过程有特殊的限制，而顺序表没有。

• 进栈

bool Push(SqStack &S,ElemType e)
{
    if(s->top==MaxSize-1)//顺序栈进栈时要注意栈是否已满
    {
        return false;
    }
    s->top++;
    s->data[s->top]=e; 
    return true;
}

• 出栈

bool Pop(SqStack &s,ElemType &e)
{
    if(s->top==-1)//顺序栈出栈时要注意栈是否为空
    {
       return flase
    }
    e=s->data[s->top];
    s->top--;
    return ture;
}
}

1.1.2链栈

链表的头部作为栈顶，意味着：

• 在实现数据"入栈"操作时，需要将数据从链表的头部插入；
• 在实现数据"出栈"操作时，需要删除链表头部的首元节点；

因此，链栈实际上就是一个只能采用头插法插入或删除数据的链表。

• 进栈

void Push(LiStack &s,Elemtype e)
{
   LiStack p;
   p=new LiNode;
   p->data=e;//头插法
   p->next=s->next;
   s->next=p;
};
}

出栈

bool Pop(LiStack &s,ElemType &e)
{
   LiStack p;//新建结点临时保存
   if(s->next=NULL)
   {
      return false;
   }
   p=s->next;
   e=p->data;
   s->enxt=p->next;
   delete p;
   return true;
}

1.2栈的应用

中缀表达式转化为后缀表达式：
中缀表达式a + b*c + (d * e + f) * g，其转换成后缀表达式则为a b c * + d e * f + g * +。
过程如下：

1. 如果遇到操作数，我们就直接将其输出。
2. 如果遇到操作符，则我们将其放入到栈中，遇到左括号时我们也将其放入栈中。
3. 如果遇到一个右括号，则将栈元素弹出，将弹出的操作符输出直到遇到左括号为止。注意，左括号只弹出并不输出。
4. 如果遇到任何其他的操作符，如（“+”， “*”，“（”）等，从栈中弹出元素直到遇到发现更低优先级的元素(或者栈为空)为止。弹出完这些元素后，才将遇到的操作符压入到栈中。有一点需要注意，只有在遇到" ) "的情况下我们才弹出" ( "，其他情况我们都不会弹出" ( "。
5. 如果我们读到了输入的末尾，则将栈中所有元素依次弹出。

1.3队列

1.3.1顺序队列

顺序队列的底层使用的是数组，因此需预先申请一块足够大的内存空间初始化顺序队列。除此之外，为了满足顺序队列中数据从队尾进，队头出且先进先出的要求，我们还需要定义两个指针（front 和 rear）分别用于指向顺序队列中的队头元素和队尾元素。

• 进队列

bool enQueue(SqQueue &q,ElemType e)
{
    if(q->rear+1==MaxSize)//判断是否栈满
    return flase;
    q->rear=q->rear+1;
    q->data[q->rear]=e;
    return ture;
}

• 出队列

bool deQueue(SqQueue &q,Elemtype &e)
{
   if(q->front==q->rear)//判断队是否为空
   return flase;
   e=q->data[q->front];
   q->front=q->front+1;//移动指针
   return ture;
}

1.3.2环形队列

• 进队列

bool enQueue(SqQueue &q,Elemtype e)
{
   if((q->rear+1)%MaxSize==q->front)//判断是否队满
   return false;
   q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;//移动rear
   q->data[q->rear]=e;
   return true;
}

• 出队列

bool enQueue(SqQueue &q,Elemtype e)
{
   if((q->rear+1)%MaxSize==q->front)//判断是否队满
   return false;
   q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;//移动rear
   q->data[q->rear]=e;
   return true;
}

1.3.3链队列

• 进队列

bool enQueue(LinkQuNode &q,ElemType e)
{
   p=new QNode;
   p->data=e;
   p->next=NULL;
   q->rear->next=p;
   q->rear=p;
}

• 出队列

bool deQueue(LinkQuNode &q,ElemType e)
{
    Node t;
    if(q->rear==NULL)
    return false;
    t=q->front;
    if(q->front==q->rear）
    {
       q->front=q->rear=NULL;
    }
    else
    {
       q->front=q->front->next;
    }
    e=t->data;
    delete t;
}

1.3.4队列应用

7-5 jmu-报数游戏

2.PTA实验作业

2.1 7-2 jmu-ds-符号配对

2.1.1解题思路及伪代码

for(i = 0;i<len;i++)
    {
        if(s[i]!='{' && s[i]!='[' && s[i]!='(' && s[i]!='}' && s[i]!=']' && s[i]!=')' )//确认左符号是否满足条件，满足函数继续
            continue;
        if(s[i]=='{' || s[i] == '[' || s[i] == '(')
            q.push(s[i]);
        else if(s[i]==']' || s[i]==')'||s[i]=='}')
        {
            if(q.empty())//确认右符号
                break;
            else
            {
                if( (s[i]==']'&&q.top()=='[') || (s[i]==')'&&q.top()=='(') || (s[i]=='}'&&q.top()=='{') )
                    q.pop();
            }
        }
    }

2.1.2 总结解题所用的知识点

本题需要考虑到左符号剩余，右符号剩余，配对情况，不配对情况，需要多重if 来进行约束判断，最后根据len的值输出对应的结果。

2.2 银行业务队列简单模拟

2.2.1 解题思路及伪代码

 while(i<N)
    {
        cin >> num;
        if(num%2==0)
        {
            evenQu.push(num);
        }
        else
        {
            oddQu.push(num);
        }
        i++;
    }
    int flag=0;
    if(oddQu.size()!=1&&evenQu.size()!=1)
    {
        while(!evenQu.empty()&&!oddQu.empty())
        {
            if(flag==0)
            {
                cout << oddQu.front();
                flag = 1;
            }
            else
            {
                cout<<' '<< oddQu.front();
            }
            oddQu.pop();
            cout<<' '<<oddQu.front();
            oddQu.pop();
            cout<<' '<<evenQu.front();
            evenQu.pop();
        }
    }
    else
    {
        if(evenQu.size()==1)
        {
            cout<<evenQu.front();
            evenQu.pop();
        }
        if(oddQu.size()==1)
        {
            cout<<oddQu.front();
            oddQu.pop();
        }
    }

2.2.2总结解题所用的知识点

queue相关函数的使用、队列优先输出的顺序、本题需要考虑A对列的特殊情况，考虑其个数以及奇偶性。

3.阅读代码

3.1题目及解题代码

class MyQueue {
private:
    stack<int> inStack, outStack;

    void in2out() {
        while (!inStack.empty()) {
            outStack.push(inStack.top());
            inStack.pop();
        }
    }

public:
    MyQueue() {}

    void push(int x) {
        inStack.push(x);
    }

    int pop() {
        if (outStack.empty()) {
            in2out();
        }
        int x = outStack.top();
        outStack.pop();
        return x;
    }

    int peek() {
        if (outStack.empty()) {
            in2out();
        }
        return outStack.top();
    }

    bool empty() {
        return inStack.empty() && outStack.empty();
    }
};

3.2 该题的设计思路及伪代码

队列的特性是 FIFOFIFO（先入先出），而栈的特性是 FILOFILO（先入后出）。

知道两者特性之后，我们需要用两个栈来模拟队列的特性，一个栈为入队栈，一个栈为出对栈。

当出队栈存在内容时，出队栈的栈顶，即为第一个出队的元素。

若出队栈无元素，我们的需求又是出队的话，我们就需要将入队栈的内容反序导入出队栈，然后弹出栈顶即可。

3.3 分析该题目解题优势及难点

优势：代码简洁清晰，便于阅读。
难点：含有没教过的知识点，理解难度较大。