栈和队列及其应用
栈和队列通常用来存储程序执行期间产生的一些临时信息。
这两种特殊表结构的共同特点是,只做插入和删除,不做查找,而且所有的插入和删除只在端点进行。
栈是一种特殊的表结构,满足先进后出策略(LIFO:last in first out),栈的插入和删除操作只在同一端点进行。
可以进行插入的端点叫栈顶(top),另一个端点叫栈底(bottom)。
栈的插入操作又叫进栈(push)或压栈,栈删除操作又叫退栈(pop)或出栈。
栈的结构示意图
注意:进栈和退栈可以不定期地、反复交替进行。
生活中类似栈的应用的例子:装药片的小圆桶,军用子弹卡等。
思考:假设有编号为1,2,3的3辆车,如果按照编号为1,2,3的顺序入栈,那么可能的出栈顺序有几种情况???
栈的存储方式:
1.顺序存储
2.链式存储
栈的常见操作(顺序存储方式实现)
数组s[M]存储一个栈(M代表栈的容量),top变量指示栈顶指针(下标)。
M=6时:
进栈算法:
//宏定义
#define M 6
#define EMPTY -1
void pushs(int s[],int &top)
{
int x,k;
cout<<"请输入要进栈的元素值x=";
cin>>x;
if(top==M-1)
{
cout<< "栈已经满,进栈失败!"<<endl; return;
}
//s[++top];
top++;
s[top]=x;
cout<<x<<"已成功进栈!"<<endl;
}
出栈算法:
void pops(int s[],int &top)
{
int x,k;
if(top==EMPTY)
{
cout<<"栈已经空,退栈失败!"<<endl;
return ;
}
//x=s[top--];
x=s[top];
top--;
cout<<"已退栈顶元素"<<x<<endl;
}
课堂实践:
结合入栈和出栈算法完成入栈、出栈、显示栈的当前元素程序(stack.cpp)。
队又称为队列,是一种特殊的表结构,满足先来先服务策略(FIFO:first in first out), 队的插入和删除只在两个端点进行。
允许插入的一端交队尾(last),允许删除的一端叫队头(first)。
队的插入和删除操作分别称为进队和出队。
队结构示意图
生活中队的例子很多:排队上车或购物等。
同栈的结构一样,进队和入队操作是不定期地、反复地进行的。
队的存储方式:
1.顺序存储
2.链式存储
队的常见操作(顺序存储方式实现)
(详见板书)
循环队列
(详见板书)
数据结构---栈和队列
栈和队列的基础知识
栈:栈是一种特殊的表结构,满足先进后出策略(LIFO:last in first out),栈的插入和删除操作只在同一端点进行。
栈的常见操作:入栈、出栈(栈空和栈满的判断)
队:队又称为队列,是一种特殊的表结构,满足先来先服务策略(FIFO:first in first out), 队的插入和删除只在两个端点进行。
队的常见操作:入队、出队(队空、队满的判断)
数据结构---栈和队列简单应用
文字输入
(enter.cpp)
〖问题描述〗
在文字输入的过程中,出现输入错误是不可避免的,所以需要给用户提供一个改正的方法。
我们的方法是这样的:用‘$’符号表示前一个字符无效,用‘#’符号表示本行之前输入的所有内容无效。
比如一个字符串“abcd$bcd”,它的实际内容是“abcbcd”,字符串“abc#abc$$d”的实际内容是“ad”。
〖输入文件〗
输入文件名:enter.in
文件第一行是一个整数N(100
≤N),表示这个文本文件的行数。
之后N
1≤
行,每行一个长长的字符串(长度不会超过10000),其中就包括‘$’和‘#’这样的字符和一些英文字母,没有其它的字符。
〖输出文件〗
输出文件名:enter.out
文件中有个字符串,每个字符串一行,是输入文件的最终结果。
〖样例输入〗
2
abcd$bcd
abc#abc$$d
〖样例输出〗
abcbcd
ad
天使之城
(angel.cpp)
〖问题描述〗
天使城有一个火车站,每辆火车都从A方向驶入车站,
再从B方向驶出车站。
为了调度火车,火车站设有停放轨
道,可存放5辆火车。
已知从A进入车站顺序为1、2、3……。
现在给你一个调度方案,判断是否可行,如果可行,输出
出站顺序。
有以下几种调度方法:
A.将A上的头一辆车驶出B方向
B.将A上的头一辆车停入暂停轨道
C.将暂停轨道上最外面的车驶出B方向
〖输入文件〗
输入文件:angel.in
第一行一个整数N(n<30)表示调度方案步骤数目。
下一行一个字符串,有N个大写字母,表示调度方法。
〖输出文件〗
输出文件:angel.out
若不可行(暂停站满了还停车、暂停站空了还出车),则输出一行“No”。
若可行,输出一行“Yes”,再输出若干行,每行一个整数,表示车出站序列。
〖样例输入〗
6
ABBCCA
〖样例输出〗
Yes
1
3
2
4
〖样例输入〗
5
BACAC
〖样例输出〗
No
银行取款
(bank.cpp)
〖问题描述〗
在现代文明社会中,大家在诸如银行办理业务、车站买票等活动时都很文明没有插队的现象,本着“先来先服务”的规矩。
五一马上到了,凡凡的爸爸打算上银行去取点钱,带着一向表现很好的凡凡同学到海南旅游,凡凡的爸爸到银行时发现很多人在办理业务,凡凡的爸爸就自觉地在排队机上去了一个业务号码,并焦急的等待着银行柜台叫自己的号码......
〖输入文件〗
输入文件名:bank.in
输入中包含I(表示等待办理业务)和顾客的序号;
或者 O(表示办理完业务的人离开);
输入数据不超过100行。
〖输出文件〗
输出文件名:bank.out
输出银行排队中出队顾客序列,若队列为空(没人等待),则输出“None”〖样例输入〗
O
I 1
I 2
O
I 3
O
O
O
〖样例输出〗
None
1
2
3
None
提示:由于本题中没有明确说明个数,所以输入时可用下面方式int x;
char ch;
while (fin>>ch)
{
If (ch==’I’)
{
Fin>>x;
….
}
If (ch==’O’)
{
….
}
}。