第三章 栈与队列
3.15
typedef struct{
Elemtype *base[2];
Elemtype *top[2];
}BDStacktype; //双向栈类型
Status Init_Stack(BDStacktype &tws,int m)//初始化一个大小为m的双向栈tws
{
tws.base[0]=(Elemtype*)malloc(sizeof(Elemtype));
tws.base[1]=tws.base[0]+m;
tws.top[0]=tws.base[0];
tws.top[1]=tws.base[1];
return OK;
}//Init_Stack
Status push(BDStacktype &tws,int i,Elemtype x)//x入栈,i=0表示低端栈,i=1表示高端栈
{
if(tws.top[0]>tws.top[1]) return OVERFLOW; //注意此时的栈满条件
if(i==0) *tws.top[0]++=x;
else if(i==1) *tws.top[1]--=x;
else return ERROR;
return OK;
}//push
Status pop(BDStacktype &tws,int i,Elemtype &x)//x出栈,i=0表示低端栈,i=1表示高端栈
{
if(i==0)
{
if(tws.top[0]==tws.base[0]) return OVERFLOW;
x=*--tws.top[0];
}
else if(i==1)
{
if(tws.top[1]==tws.base[1]) return OVERFLOW;
x=*++tws.top[1];
}
else return ERROR;
return OK;
}//pop
3.16
void Train_arrange(char *train)//这里用字符串train表示火车,'H'表示硬席,'S'表示软席
{
p=train;q=train;
InitStack(s);
while(*p)
{
if(*p=='H') push(s,*p); //把'H'存入栈中
else *(q++)=*p; //把'S'调到前部
p++;
}
while(!StackEmpty(s))
{
pop(s,c);
*(q++)=c; //把'H'接在后部
}
}//Train_arrange
3.17
int IsReverse()//判断输入的字符串中'&'前和'&'后部分是否为逆串,是则返回1,否则返回0
{
InitStack(s);
while((e=getchar())!='&')
push(s,e);
while((e=getchar())!='@')
{
if(StackEmpty(s)) return 0;
pop(s,c);
if(e!=c) return 0;
}
if(!StackEmpty(s)) return 0;
return 1;
}//IsReverse
3.18
Status Bracket_Test(char *str)//判别表达式中小括号是否匹配
{
count=0;
for(p=str;*p;p++)
{
if(*p=='(') count++;
else if(*p==')') count--;
if (count<0) return ERROR;
}
if(count) return ERROR; //注意括号不匹配的两种情况
return OK;
}//Bracket_Test
3.19
Status AllBrackets_Test(char *str)//判别表达式中三种括号是否匹配
{
InitStack(s);
for(p=str;*p;p++)
{
if(*p=='('||*p=='['||*p=='{') push(s,*p);
else if(*p==')'||*p==']'||*p=='}')
{
if(StackEmpty(s)) return ERROR;
pop(s,c);
if(*p==')'&&c!='(') return ERROR;
if(*p==']'&&c!='[') return ERROR;
if(*p=='}'&&c!='{') return ERROR; //必须与当前栈顶括号匹配
}
}//for
if(!StackEmpty(s)) return ERROR;
return OK;
}//AllBrackets_Test
3.20
typedef struct {
. int x;
int y;
} coordinate;
void Repaint_Color(int g[m][n],int i,int j,int color)//把点(i,j)相邻区域的颜色置换为color
{
old=g[i][j];
InitQueue(Q);
EnQueue(Q,{I,j});
while(!QueueEmpty(Q))
{
DeQueue(Q,a);
x=a.x;y=a.y;
if(x>1)
if(g[x-1][y]==old)
{
g[x-1][y]=color;
EnQueue(Q,{x-1,y}); //修改左邻点的颜色
}
if(y>1)
if(g[x][y-1]==old)
{
g[x][y-1]=color;
EnQueue(Q,{x,y-1}); //修改上邻点的颜色
}
if(x { g[x+1][y]=color; EnQueue(Q,{x+1,y}); //修改右邻点的颜色 } if(y { g[x][y+1]=color; EnQueue(Q,{x,y+1}); //修改下邻点的颜色 } }//while }//Repaint_Color 分析:本算法采用了类似于图的广度优先遍历的思想,用两个队列保存相邻同色点的横坐标和纵坐标.递归形式的算法该怎么写呢? 3.21 void NiBoLan(char *str,char *new)//把中缀表达式str转换成逆波兰式new { p=str;q=new; //为方便起见,设str的两端都加上了优先级最低的特殊符号 InitStack(s); //s为运算符栈 while(*p) { if(*p是字母)) *q++=*p; //直接输出 else { c=gettop(s); if(*p优先级比c高) push(s,*p); else { while(gettop(s)优先级不比*p低) { pop(s,c);*(q++)=c; }//while push(s,*p); //运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则 }//else }//else p++; }//while }//NiBoLan //参见编译原理教材 3.22 int GetValue_NiBoLan(char *str)//对逆波兰式求值 { p=str;InitStack(s); //s为操作数栈 while(*p) { if(*p是数) push(s,*p); else { pop(s,a);pop(s,b); r=compute(b,*p,a); //假设compute为执行双目运算的过程 push(s,r); }//else p++; }//while pop(s,r);return r; }//GetValue_NiBoLan 3.23 Status NiBoLan_to_BoLan(char *str,stringtype &new)//把逆波兰表达式str转换为波兰式new { p=str;Initstack(s); //s的元素为stringtype类型 while(*p) { if(*p为字母) push(s,*p); else { if(StackEmpty(s)) return ERROR; pop(s,a); if(StackEmpty(s)) return ERROR; pop(s,b); c=link(link(*p,b),a); push(s,c); }//else p++; }//while pop(s,new); if(!StackEmpty(s)) return ERROR; return OK; }//NiBoLan_to_BoLan 分析:基本思想见书后注释.本题中暂不考虑串的具体操作的实现,而将其看作一种抽象数据类型stringtype,对其可以进行连接操作:c=link(a,b). 3.24 Status g(int m,int n,int &s)//求递归函数g的值s { if(m==0&&n>=0) s=0; else if(m>0&&n>=0) s=n+g(m-1,2*n); else return ERROR; return OK; }//g 3.25 Status F_recursive(int n,int &s)//递归算法 { if(n<0) return ERROR; if(n==0) s=n+1; else { F_recurve(n/2,r); s=n*r; } return OK; }//F_recursive Status F_nonrecursive(int n,int s)//非递归算法 { if(n<0) return ERROR; if(n==0) s=n+1; else { InitStack(s); //s的元素类型为struct {int a;int b;} while(n!=0) { a=n;b=n/2; push(s,{a,b}); n=b; }//while s=1; while(!StackEmpty(s)) { pop(s,t); s*=t.a; }//while } return OK; }//F_nonrecursive 3.26 float Sqrt_recursive(float A,float p,float e)//求平方根的递归算法 { if(abs(p^2-A)<=e) return p; else return sqrt_recurve(A,(p+A/p)/2,e); }//Sqrt_recurve float Sqrt_nonrecursive(float A,float p,float e)//求平方根的非递归算法 { while(abs(p^2-A)>=e) p=(p+A/p)/2; return p; }//Sqrt_nonrecursive 3.27 这一题的所有算法以及栈的变化过程请参见《数据结构(pascal版)》,作者不再详细写出. 3.28 void InitCiQueue(CiQueue &Q)//初始化循环链表表示的队列Q { Q=(CiLNode*)malloc(sizeof(CiLNode)); Q->next=Q; }//InitCiQueue void EnCiQueue(CiQueue &Q,int x)//把元素x插入循环链表表示的队列Q,Q指向队尾元素,Q->next指向头结点,Q->next->next指向队头元素 { p=(CiLNode*)malloc(sizeof(CiLNode)); p->data=x; p->next=Q->next; //直接把p加在Q的后面 Q->next=p; Q=p; //修改尾指针 } Status DeCiQueue(CiQueue &Q,int x)//从循环链表表示的队列Q头部删除元素x { if(Q==Q->next) return INFEASIBLE; //队列已空 p=Q->next->next; x=p->data; Q->next->next=p->next; free(p); return OK; }//DeCiQueue 3.29 Status EnCyQueue(CyQueue &Q,int x)//带tag域的循环队列入队算法 { if(Q.front==Q.rear&&Q.tag==1) //tag域的值为0表示\"空\表示\"满\" return OVERFLOW; Q.base[Q.rear]=x; Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE; if(Q.front==Q.rear) Q.tag=1; //队列满 }//EnCyQueue Status DeCyQueue(CyQueue &Q,int &x)//带tag域的循环队列出队算法 { if(Q.front==Q.rear&&Q.tag==0) return INFEASIBLE; Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE; x=Q.base[Q.front]; if(Q.front==Q.rear) Q.tag=1; //队列空 return OK; }//DeCyQueue 分析:当循环队列容量较小而队列中每个元素占的空间较多时,此种表示方法可以节约较多的存储空间,较有价值. 3.30 Status EnCyQueue(CyQueue &Q,int x)//带length域的循环队列入队算法 { if(Q.length==MAXSIZE) return OVERFLOW; Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE; Q.base[Q.rear]=x; Q.length++; return OK; }//EnCyQueue Status DeCyQueue(CyQueue &Q,int &x)//带length域的循环队列出队算法 { if(Q.length==0) return INFEASIBLE; head=(Q.rear-Q.length+1)%MAXSIZE; //详见书后注释 x=Q.base[head]; Q.length--; }//DeCyQueue 3.31 int Palindrome_Test()//判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0 { InitStack(S);InitQueue(Q); while((c=getchar()!='@') { Push(S,c);EnQueue(Q,c); //同时使用栈和队列两种结构 } while(!StackEmpty(S)) { Pop(S,a);DeQueue(Q,b)); if(a!=b) return ERROR; } return OK; }//Palindrome_Test 3.32 void GetFib_CyQueue(int k,int n)//求k阶斐波那契序列的前n+1项 { InitCyQueue(Q); //其MAXSIZE设置为k for(i=0;i for(i=0;i { m=i%k;sum=0; for(j=0;j printf(\"%d\ } }//GetFib_CyQueue 3.33 Status EnDQueue(DQueue &Q,int x)//输出受限的双端队列的入队操作 { if((Q.rear+1)%MAXSIZE==Q.front) return OVERFLOW; //队列满 avr=(Q.base[Q.rear-1]+Q.base[Q.front])/2; if(x>=avr) //根据x的值决定插入在队头还是队尾 { Q.base[Q.rear]=x; Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE; } //插入在队尾 else { Q.front=(Q.front-1)%MAXSIZE; Q.base[Q.front]=x; } //插入在队头 return OK; }//EnDQueue Status DeDQueue(DQueue &Q,int &x)//输出受限的双端队列的出队操作 { if(Q.front==Q.rear) return INFEASIBLE; //队列空 x=Q.base[Q.front]; Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE; return OK; }//DeDQueue 3.34 void Train_Rearrange(char *train)//这里用字符串train表示火车,'P'表示硬座,'H'表示硬卧,'S'表示软卧,最终按PSH的顺序排列 { r=train; InitDQueue(Q); while(*r) { if(*r=='P') { printf(\"E\"); printf(\"D\"); //实际上等于不入队列,直接输出P车厢 } else if(*r=='S') { printf(\"E\"); EnDQueue(Q,*r,0); //0表示把S车厢从头端入队列 } else { printf(\"A\"); EnDQueue(Q,*r,1); //1表示把H车厢从尾端入队列 } }//while while(!DQueueEmpty(Q)) { printf(\"D\"); DeDQueue(Q); }//while //从头端出队列的车厢必然是先S后H的顺序 }//Train_Rearrange 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容