C/C++每日一练(20230219) 队列实现栈、判断能组成三角形、只出现一次数字II

原创已于 2023-07-28 23:04:55 修改 · 1.9k 阅读

3 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#数据结构 #算法 #C/C++ #栈 #队列

于 2023-02-19 21:50:11 首次发布

刷题专栏同时被 2 个专栏收录

632 篇文章

订阅专栏

C/C++每日一练

91 篇文章

订阅专栏

文章介绍了如何使用两个队列来实现后入先出（LIFO）的栈，支持push、top、pop和empty操作，并给出了C++的实现代码。接着，文章提供了一个判断三条边是否能组成三角形及其类型的代码示例，以及找到数组中只出现一次的元素的算法。最后，文章对比了栈和队列的异同，强调它们在线性结构、插入操作和应用场景上的区别。

栈（Stack）和队列（Queue）的异同

1. 栈和队列的相同点

2. 栈和队列的不同点

1. 用队列实现栈

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

注意：

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例：

输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释： MyStack myStack = new MyStack(); myStack.push(1); myStack.push(2); myStack.top(); // 返回 2 myStack.pop(); // 返回 2 myStack.empty(); // 返回 False

提示：

1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶：你能否实现每种操作的均摊时间复杂度为 O(1) 的栈？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度 O(n) ，尽管其中某个操作可能需要比其他操作更长的时间。你可以使用两个以上的队列。

代码：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class MyStack
{
public:
    MyStack()
    {
    }
    void push(int x)
    {
        std::queue<int> temp_queue;
        temp_queue.push(x);
        while (!_data.empty())
        {
            temp_queue.push(_data.front());
            _data.pop();
        }
        while (!temp_queue.empty())
        {
            _data.push(temp_queue.front());
            temp_queue.pop();
        }
    }
    int pop()
    {
        int x = _data.front();
        _data.pop();
        return x;
    }
    int top()
    {
        return _data.front();
    }
    bool empty()
    {
        return _data.empty();
    }
private:
    std::queue<int> _data;
};

int main()
{
	MyStack myStack;
	myStack.push(1);
	myStack.push(2);
	cout << myStack.top() << endl;
	cout << myStack.pop() << endl;
	cout << myStack.empty() << endl;

    return 0;
}

输出：

2

2

0

2. 判断是否能组成三角形

根据输入的三角形的三边判断是否能组成三角形，若可以则输出它的周长和三角的类型

代码：

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main(void)
{
    int num1,num2,num3;
    printf("请输入第一条边：");
    scanf("%d",&num1);
    printf("请输入第二条边：");
    scanf("%d",&num2);
    printf("请输入第三条边：");
    scanf("%d",&num3);
    if(num1+num2>num3&&num2+num3>num1&&num1+num3>num2)
    {
        if (num1*num1+num2*num2==num3*num3||num2*num2+num3*num3==num1*num1||num1*num1+num3*num3==num2*num2){
            printf ( "%d、%d和%d可以组成直角三角形。",num1,num2,num3);
            printf ("\n三角形周长:%d\n",num1+num2+num3);
        }
    else if (num1*num1+num2*num2<num3*num3||num2*num2+num3*num3<num1*num1||num1*num1+num3*num3<num2*num2)
            {
                printf ("%d、%d和%d可以组成钝角三角形。",num1,num2,num3);
                printf ("\n三角形周长:%d\n",num1+num2+num3);
            }
            else{
                printf ("%d、%d和%d可以组成锐角三角形",num1,num2,num3);
                printf ("\n三角形周长:%d\n",num1+num2+num3);
            }
    }
    else
        printf("%d, %d和%d不能组成三角形。",num1,num2,num3);

    system("PAUSE");
    return 0;
}

输入输出：

请输入第一条边：3
请输入第二条边：3
请输入第三条边：3
3、3和3可以组成锐角三角形
三角形周长:9
请按任意键继续. . .

3. 只出现一次的数字 II

给你一个整数数组 nums ，除某个元素仅出现一次外，其余每个元素都恰出现 三次。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。

示例 1：

输入：nums = [2,2,3,2]
输出：3

示例 2：

输入：nums = [0,1,0,1,0,1,99]
输出：99

提示：

1 <= nums.length <= 3 * 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
nums 中，除某个元素仅出现一次外，其余每个元素都恰出现三次

进阶：你的算法应该具有线性时间复杂度。你可以不使用额外空间来实现吗？

代码：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution
{
public:
    int singleNumber(vector<int> &nums)
    {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int res = 0;
        int i = 0;
        for (int j = 1; j < nums.size(); j++)
        {
            if (nums[j] != nums[i])
            {
                if (j - i == 1)
                {
                    res = nums[i];
                    break;
                }
                else
                {
                    i = j;
                }
            }
        }
        if (i == nums.size() - 1)
        {
            res = nums[i];
        }
        return res;
    }
};

int main()
{
	Solution s;
	vector <int> vect = {2,2,3,2};
	cout << s.singleNumber(vect) << endl;

	vect = {0,1,0,1,0,1,99};
	cout << s.singleNumber(vect) << endl;	
	return 0;
}

输出：

3

99

附录

栈（Stack）和队列（Queue）的异同

线性表：线性表是一种线性结构，它是一个含有n>=0和结点的有限序列，同一个线性表中的数据元素类型相同并且满足“一对一”的逻辑关系。

“一对一”的逻辑关系，指的是除了表头和表尾的结点外，其余每个结点有且仅有一个前驱和一个后继结点。

栈和队列是两种操作受限的线性表。

1. 栈和队列的相同点

（1）都是线性结构。
（2）插入操作都是限定在表尾进行。（栈的栈顶，队列的队尾）
（3）都可以通过顺序存储结构和链式存储结构实现。
（4）插入和删除的时间复杂度都是O(1)，在空间复杂度上两者也一样。
（5）多链栈和多链队列的管理模式可以相同。

2. 栈和队列的不同点

（1）删除元素的位置不同，栈的操作在表尾进行，队列的删除操作在表头进行。
（2）应用场景：常见的栈的应用场景有括号问题的求解，表达式的转换和求值，函数调用和递归实现，深度优先搜索遍历等；常见的队列的应用场景包括计算机系统中各种资源的管理，消息缓冲器的管理和广度优先遍历、还可用于实现打印机打印的冲突以及多个客户访问服务器的文件时，满足先来先服务的原则等。
（3）顺序栈能够实现多栈空间共享，而顺序队列不能。