2018.11.26学习记录

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玻璃软糖

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本文详细介绍了如何在一个数组中实现两个栈的共享，通过控制两个栈顶的相对位置来判断栈是否已满。此外，文章还探讨了数组与链表在效率上的差异，以及在特定场景下选择合适数据结构的重要性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一.共享栈

原理：

想要一个数组实现两个栈，那么就必须一个栈的栈顶从数组下标为0处开始，另一个栈从数组额最大下标处开始，两个栈相对而生如下图所示：

如何判断栈满？

当两个栈顶标记重合时，表示共享栈已经满了

代码如下：

头文件ShareStack.h

#pragma once
 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
 
typedef char StackType;
 
typedef struct ShareStack{
    StackType* space;
    size_t size_left;
    size_t size_right;
    size_t max_size;
}ShareStack;
 
void ShareStackInit(ShareStack* stack); //共享栈的初始化
 
void ShareStackDestroy(ShareStack* stack); //销毁共享栈
 
 
//对左边栈进行操作
void LeftShareStackPush(ShareStack* stack, StackType value);//入栈
 
void LeftShareStackPop(ShareStack* stack); //出栈
 
int LeftShareStackTop(ShareStack* stack, StackType* value); //取栈顶元素
 
 
//对右边栈进行操作
void RightShareStackPush(ShareStack* stack, StackType value); //入栈
 
void RightShareStackPop(ShareStack* stack); //出栈
 
int RightShareStackTop(ShareStack* stack, StackType* value);//取栈顶元素

头文件的实现ShareStack.c：

#include"ShareStack.h"
 
void ShareStackInit(ShareStack* stack) {
    if(stack == NULL) {
        return;
    }
    stack->max_size = 10;
    stack->size_left = 0;
    stack->size_right = stack->max_size;
    stack->space = malloc(stack->max_size * sizeof(ShareStack));
    return;
}
 
void ShareStackDestroy(ShareStack* stack) {
    if(stack == NULL) {
        return;
    }
    stack->max_size = 0;
    stack->size_left = 0;
    stack->size_right = 0;
    free(stack->space);
    stack->space = NULL;
}
 
void LeftShareStackPush(ShareStack* stack, StackType value) {
    if(stack == NULL) {
        return;
    }
    if(stack->size_left == stack->size_right) {
        return;
    }
    stack->space[stack->size_left] = value;
    stack->size_left++;
    return;
}
 
void LeftShareStackPop(ShareStack* stack) {
    if(stack == NULL) {
        return;
    }
    if(stack->size_left == 0) {
        return;
    }
    stack->size_left--;
    return;
}
 
int LeftShareStackTop(ShareStack* stack, StackType* value) {
    if(stack == NULL || value == NULL) {
        return 0;
    }
    if(stack->size_left == 0) {
        return 0;
    }
    *value = stack->space[stack->size_left - 1];
    return 1;
}
 
 
void RightShareStackPush(ShareStack* stack, StackType value) {
    if(stack == NULL) {
        return;
    }
    if(stack->size_left == stack->size_right) {
        return;
    }
    stack->size_right--;
    stack->space[stack->size_right] = value;
    return;
}
 
void RightShareStackPop(ShareStack* stack) {
    if(stack == NULL) {
        return;
    }
    if(stack->size_left == stack->max_size) {
        return;
    }
    stack->size_right++;
    return;
}
 
int RightShareStackTop(ShareStack* stack, StackType* value) {
    if(stack == NULL || value == NULL) {
        return 0;
    }
    if(stack->size_right == stack->max_size) {
        return 0;
    }
    *value = stack->space[stack->size_right];
    return 1;
}
 
///////////////////////////////////////////////////////////////////
//以下为测试代码
///////////////////////////////////////////////////////////////////
 
void TestShareStack() {
    int ret;
    StackType value;
    ShareStack stack;
    ShareStackInit(&stack);
    printf("LeftStack:\n");
    LeftShareStackPush(&stack, 'a');
    LeftShareStackPush(&stack, 'b');
    LeftShareStackPush(&stack, 'c');
    LeftShareStackPush(&stack, 'd');
    ret = LeftShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect d, actual %c\n", value);
    LeftShareStackPop(&stack);
 
    ret = LeftShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect c, actual %c\n", value);
    LeftShareStackPop(&stack);
 
    ret = LeftShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect b, actual %c\n", value);
    LeftShareStackPop(&stack);
 
    ret = LeftShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect a, actual %c\n", value);
    LeftShareStackPop(&stack);
 
   ret = LeftShareStackTop(&stack, &value); //对空栈进行取栈顶元素
    LeftShareStackPop(&stack); //对空栈出栈
    printf("ret expect 0, actual %d\n", ret);
 
 
 
    printf("\nRightStack\n");
    RightShareStackPush(&stack, 'A');
    RightShareStackPush(&stack, 'B');
    RightShareStackPush(&stack, 'C');
    RightShareStackPush(&stack, 'D');
 
    ret = RightShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect D, actual %c\n", value);
    RightShareStackPop(&stack);
 
    ret = RightShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect C, actual %c\n", value);
    RightShareStackPop(&stack);
 
    ret = RightShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect B, actual %c\n", value);
    RightShareStackPop(&stack);
 
    ret = RightShareStackTop(&stack, &value);
    printf("ret expect 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expect A, actual %c\n", value);
    RightShareStackPop(&stack);
 
   ret = RightShareStackTop(&stack, &value); //对空栈进行取栈顶元素
    RightShareStackPop(&stack); //对空栈出栈
    printf("ret expect 0, actual %d\n", ret);
 
    ShareStackDestroy(&stack);
}
 
int main()
{
    TestShareStack();
    return 0;
}

二.地址是常量，不能自增所以定义int a[4]；a++是非法的；

三.二维数组与二级指针：

几个重要公式：a[i]+j == &a[i][j]；*(a+i)+j == &a[i][j]；

对于int (*p)[N] = a; /*其中N是二维数组a[M][N]的列数, 是一个数字, 前面说过, 数组长度不能定义成变量*/

有*(p+i) + j == &a[i][j]；

理解：int（*p）[N]定义了一个指针p指向int[N];a=a[0]={...(n个int数据)}；

四.原地逆序（数组比链表快）

1.数组（前后交换，只需要循环n/2次）

void reverse(char *str)
{
int i;
char *p = str + strlen(str) - 1, a = 'a';//最好有初始化
for (i = 0; i <= strlen(str)/2; i++)//str[i] != '\0'//修改了for循环的条件
{
a = str[i];
str[i] = *p;
*p = a;
p--;
}

2.链表

五.数组和链表的查找（数组为何比链表快？）

1、寻址操作次数链表要多一些。数组只需对 [基地址+元素大小*k] 就能找到第k个元素的地址，对其取地址就能获得该元素。链表要获得第k个元素，首先要在其第k-1个元素寻找到其next指针偏移，再将next指针作为地址获得值，这样就要从第一个元素找起，多了多步寻址操作，当数据量大且其它操作较少时，这就有差距了。

该回答源自：http://tieba.baidu.com/p/5069120437

2、CPU缓存会把一片连续的内存空间读入，因为数组结构是连续的内存地址，所以数组全部或者部分元素被连续存在CPU缓存里面，平均读取每个元素的时间只要3个CPU时钟周期。而链表的节点是分散在堆空间里面的，这时候CPU缓存帮不上忙，只能是去读取内存，平均读取时间需要100个CPU时钟周期。这样算下来，数组访问的速度比链表快33倍！（这里只是介绍概念，具体的数字因CPU而异）。

因此，程序中尽量使用连续的数据结构，这样可以充分发挥CPU缓存的威力。这种对缓存友好的算法称为 Cache-obliviousalgorithm。

该回答源自：https://blog.youkuaiyun.com/islandww/article/details/72511737

六.乱七八糟

1.假如数组中大部分元素已经排好序,现在要对它们排序，插入排序最快。

è¿éåå¾çæè¿°

3.二分查找

//二分查找（折半查找），版本1
int BinarySearch1(int a[], int value, int n)
{
    int low, high, mid;
    low = 0;
    high = n-1;
    while(low<=high)
    {
        mid = (low+high)/2;
        if(a[mid]==value)
            return mid;
        if(a[mid]>value)
            high = mid-1;
        if(a[mid]<value)
            low = mid+1;
    }
    return -1;
}

//二分查找，递归版本
int BinarySearch2(int a[], int value, int low, int high)
{
    int mid = low+(high-low)/2;
    if(a[mid]==value)
        return mid;
    if(a[mid]>value)
        return BinarySearch2(a, value, low, mid-1);
    if(a[mid]<value)
        return BinarySearch2(a, value, mid+1, high);
}