DS博客作业02--栈和队列
0.PTA得分截图
1.本周学习总结
1.1 总结栈和队列内容
- 栈的存储结构及操作
栈是一种只能在一端进行插入或删除操作的线性表。表中允许进行插入、删除操作的一端称为栈顶。
栈中元素的特性：
具有线性关系
后进先出
栈的进栈出栈规则：
栈顶出栈：栈底最后出栈；
时进时出：元素未完全进栈时，即可出栈。- 栈的顺序存储结构
typedef struct
{ ElemType data[MaxSize]；
int top； //栈顶指针
} Stack；
typedef Stack *SqStack;
-
顺序栈4要素
栈空条件：top=-1
栈满条件：top=MaxSize-1
进栈e操作：top++; st->data[top]=e
退栈操作：e=st->data[top]; top--; -
链栈中数据节点的类型LiStack定义如下:
typedef int ElemType;
typedef struct linknode
{ ElemType data; //数据域
struct linknode *next; //指针域
} LiNode,*LiStack;
-
栈的操作：
-
栈的应用
1、表达式求值
中缀表达式转后缀表达式
2、迷宫求解
-
队列的存储结构及操作
队列：只允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行删除的线性表。
队尾(rear)——允许插入的一端
队头(front)——允许删除的一端
队列特点：先进先出(FIFO)
顺序队类型SqQueue定义如下：
typedef struct
{ ElemType data[MaxSize]；
int front,rear； //队首和队尾指针
} Queue;
typedef Queue *SqQueue;
顺序队的四要素（初始时front=rear=-1）
队空条件：front = rear
队满条件：rear＝MaxSize－1
元素e进队：rear++;data[rear]=e;
元素e出队：front++;e=data[front];
- 队列的操作：
（1）初始化队列InitQueue(q)
构造一个空队列q。将front和rear指针均设置成初始状态即-1值。
void InitQueue(SqQueue &q)
{ q=new Queue;
q->front=q->rear=-1;
}
（2）销毁队列DestroyQueue(q)
释放队列q占用的存储空间。
void DestroyQueue(SqQueue &q)
{
delete q;
}
（3）判断队列是否为空QueueEmpty(q)
若队列q满足q->front==q->rear条件，则返回true；否则返回false。
bool QueueEmpty(SqQueue q)
{
return(q->front==q->rear);
}
（4）进队列enQueue(q,e)
在队列不满的条件下，先将队尾指针rear循环增1，然后将元素添加到该位置。
bool enQueue(SqQueue &q,ElemType e)
{
if (q->rear+1==MaxSize) return false;
//队满上溢出
q->rear=q->rear+1;
q->data[q->rear]=e;
return true;
}
（5）出队列deQueue(q,e)
在队列q不为空的条件下，将队首指针front循环增1，并将该位置的元素值赋给e。
bool deQueue(SqQueue &q,ElemType &e)
{
if (q->front==q->rear) //队空下溢出
return false;
q->front=q->front+1;
e=q->data[q->front];
return true;
}
- 环形队列
环形队列 结构体
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize];
int front,rear;
} Queue;
typedef Queue *SqQueue;
//进环形队列
bool enQueue(SqQueue &q,ElemType e)
{ if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front) //队满上溢出
return false;
q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;
q->data[q->rear]=e;
return true;
}
//出环形队列
bool deQueue(SqQueue &q,ElemType &e)
{ if (q->front==q->rear) //队空下溢出
return false;
q->front=(q->front+1)%MaxSize;
e=q->data[q->front];
return true;
C++容器：queue
#include<queue>
q1.push(x)： 将x接到队列的末端。
q1.pop()：弹出队列的第一个元素
注意，并不会返回被弹出元素的值。
q1.front()：即最早被压入队列的元素。
q1.back()：即最后被压入队列的元素。
q1.empty()：当队列空时，返回true。
q1.size()：访问队列中的元素个数
- 链队列存储结构
链队列初始化
Status InitQueue (LinkQueue &Q){
Q.front=Q.rear=new QNode;
if(!Q.front) exit(OVERFLOW);
Q.front->next=NULL;
return OK;
}
1、销毁链队列
2、判断链队列是否为空
3、求链队列的队头元素
4、链队列入队
5、链队列出队
原理同顺序队
- 队列应用
操作系统、售票系统、打印机、手机短信发送、队列解决迷宫问题
1.2对栈和队列的认识及学习体会。
栈和队列的本质就是线性表。所以，相应的栈跟队列都有两种存储结构：顺序存储结构、链式存储结构。
栈的特点是后进先出，根据栈时进时出的规则，出栈的顺序可以跟入栈顺序不不同，而队列的特点则是先进先出，入队的顺序是怎样的那么出队的顺序就是怎样的。与线性表相同，栈和队列的顺序存储结都会有空和满两种情况，而链式存储结构相应的也是一般不用考虑满的情况。在学习迷宫问题时，栈和队列同样可以解决迷宫问题，不过栈是深度搜索，找到的迷宫路径不一定的最短路径，而队列则是广度搜索，找到的路径一定是最短路径。
在学完一个个进栈、出栈、入队、出队……的函数之后，我们又学了C++中的两个类：stack、queue，原本自己手打函数，一大段一大段的代码，只要一行就可以解决了。不过因为这两个类都是链式存储，出栈、出队完，那些出栈、出队的数据就没了，所以这两个类并不是所有时候都适用的，所以该自己手打代码的时候还是得自己打。
2.PTA实验作业
2.1.题目1：jmu-ds-符号配对
2.1.1代码截图
2.1.2本题PTA提交列表说明。
- 提交列表说明：
Q1：编译错误：用C++语法写，却在PTA用C编译器提交，导致编译错误。把编译器选择为C++编译器即可。
Q2：部分错误：代码没有考虑数字与操作符号的情况。
一开始是：if（左大中小括号）第一种操作；else第二种操作。
遇到数字与操作符号会进入第二种操作，之后就会判断匹配错误
解决办法：加入一个if判断右括号情况,剩余不做操作。
Q3：部分正确：没有考虑“括号不匹配，栈空”的情况，要加入判断条件：判断栈是否为空，不为空则不匹配输出no，并且输出栈顶元素。
Q4、Q5：部分正确：“括号不匹配，栈空”情况，在解决Q3时，由于错误理解题目，以为是把栈剩余数据全部输出，于是导致错误。在Q4修改时并没有找到错误，在Q4解决失败之后重新阅读题目后找到错误，输出剩余全部元素修改为输出最后一个栈顶元素。
Q6：编译错误：太过心急，错误代码输出栈顶元素输出S.top，是错的，少了个小括号，改为输出S.top（）。
2.2.题目2：jmu-ds-舞伴问题
2.2.1代码截图
2.2.2本题PTA提交列表说明。
- 提交列表说明：
Q1、Q2：编译错误：栈中结构体数组中的结构体元素表达不正确。
1：Q->data[Q->rear].name。这里中括号中应为Q->rear，而不能是rear。
2：Q->data[Q->rear].name的name应该用.号隔开，而Q->data[Q->rear]->name用了箭头，是错误的，我就是犯的这种错误。
Q3、Q4：函数编写错误
Q3：进队操作函数EnQueue（）编写错误。
在进队以后，Q->rear没有自增，导致后面的进队数据都进入了第一个数据，导致输出错误。
Q4：出队操作函数DeQueue（）编写错误。
与Q3犯了同样的问题，在出队以后Q->front没有自增，解决办法：添加自增语句。
