秒懂百科,C++如此简单丨第二十一天:栈和队列
目录
前言
Everyday English
栈(Stack)
图文解释
实现添加删除元素
实现查看清空栈
完整代码
运行示例
栈的选择题
队列(Queue)
图文解释
队列的基本用法
完整代码
运行结果
队列的好处
结尾
前言
今天我们将学习两个新的数据结构——栈和队列。
Everyday English
A friend in need is a friend indeed.
患难见真情。
栈(Stack)
图文解释
栈最直白的想象就是羽毛球筒了(假设从一个口取)。
比如说我想按照红-橙-黄的顺序放进去,并取出橙色羽毛去,得进行以下操作:
1.放入红-橙-黄色羽毛球。
2.取出顶部的黄色羽毛球。
3.取出顶部的橙色羽毛球。
下面请欣赏我的纯手绘图片:
现在请你把注意力放在黄色羽毛球上,它在放进筒时是最后一个放进去的,而被取出来时是第一个被取出来的;而红色羽毛球却是最后一个被取出来的。所以栈有一个很重要的性质:
先进后出,后进先出(LIFO:Last in first out)
实现添加删除元素
添加:将元素入栈并使指针右移一位。
void add(int n)//添加元素至栈顶
{tmp++;a[tmp]=n;
}
删除:将元素出栈并使指针左移一位。
void pop()//删除栈顶元素
{a[tmp]=0;//这一步可要可不要tmp--;
}
实现查看清空栈
查看:把数组从1-tmp输出一下即可。
void look(int n[])
{for(int i=1;i<=tmp;i++){cout<<n[i]<<" ";}
}
清空:把数组归零,并把指针赋值为1。
void empty(int n[])
{for(int i=1;i<=tmp;i++){n[i]=0;}tmp=0;
}
完整代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
string op="";
int a[1005],tmp=0,n;
char b[1005],m;
void add(int n)//添加元素至栈顶
{tmp++;a[tmp]=n;
}
void pop()//删除栈顶元素
{a[tmp]=0;//这一步可要可不要tmp--;
}
void look(int n[])
{cout<<"The stack is:"; for(int i=1;i<=tmp;i++){cout<<n[i]<<" ";}
}
void empty(int n[])
{for(int i=1;i<=tmp;i++){n[i]=0;}tmp=0;cout<<"The stack is empty now."<<endl;
}
int main()
{memset(a,0,sizeof(a));while(1){cin>>op;if(op[0]=='s') return 0;else {if(op[0]=='a') cin>>n,add(n);if(op[0]=='p') pop();if(op[0]=='l') look(a);if(op[0]=='e') empty(a);}}
}
运行示例
add 1
add 2
add 3
add 4
pop
pop
look
The stack is:1 2
add 5
empty
The stack is empty now.
add 6
look
The stack is:6
栈的选择题
栈虽然编程中用的不是特别多,但是在CSP的第一轮考试中经常出现,我们来看一看。
1.有6个元素,按照6、5、4、3、2、1的顺序入栈S,请问下列哪个出栈顺序是非法的?
A.5 4 3 6 1 2
B.4 5 3 1 2 6
C.3 4 6 5 2 1
D.2 3 4 1 5 6
题目来源:2022 CSP-J 选择第二题
解析:因为6比5先入栈,所以出栈时6应该在5后面,故选C。当然你也可以模拟一下。
2.对于入栈顺序为a,b,c,d,e的序列,下列( )不是合法的出栈序列。
A.a,b,c,d,e
B.e,d,c,b,a
C.b,a,c,d,e
D.c,d,a,e,b
题目来源:2021 CSP-J 选择题第五题
解析:因为a比b先入栈,所以出栈时a应该在b后面,故选D。当然你也可以模拟一下。
A.进栈一个,出栈一个
B.全部进栈,全部出栈
C.a进栈,b进栈,b出栈,a出栈,剩下的进栈一个,出栈一个。
D.无法完成
3.下图中所使用的数据结构是?
A、栈
B、队列
C、二叉树
D、哈希表
栈的性质是:后进先出,故选A。
队列(Queue)
图文解释
队列顾名思义就是排队买票,先买票的人总是先出来,最后买票的人最后出来。
如上图,1号游客最先排队,所以他第一个买票也是第一个出来的,这就是队列的重要性质:
先进先出,后进后出(FIFO:First in first out)
队列的基本用法
在C++中,已经有为我们写好的队列了,我们只需直接使用即可。
首先需要定义一个队列:
queue<变量类型> q;
这个变量类型可以是int,double,long long,struct......
下面是队列的几个基本用法:
q.pop() //弹出队首元素
q.push(item) //把元素item插入到队尾
q.empty() //如果队列为空返回True,否则返回False
q.full() //如果队列已满返回True,否则返回False
q.front() //调用队首元素
q.size() //返回队列中元素的数量
完整代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{queue<int> q;q.push(1);q.push(2);q.push(3);q.pop();cout<<q.front()<<endl;q.pop();cout<<q.size()<<endl;q.pop();if(q.empty()) cout<<"The queue is empty."<<endl;return 0;
}
运行结果
2
1
The queue is empty.
队列的好处
等我们后面学到BFS时,会用到很多有关于队列的知识。
结尾
本篇文章我们学习了栈和队列,图片为纯手绘无参考,制作不易,还请各位大佬三连支持一下!
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