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23王道数据结构代码题全解(一)-创新互联

计划更新23王道数据结构所有课后代码习题的实现,虽然考试写的一般都是伪代码,但是强迫症的我还是全部实现了一遍,仓库在这里

专注于为中小企业提供成都网站制作、成都网站建设服务,电脑端+手机端+微信端的三站合一,更高效的管理,为中小企业陇南免费做网站提供优质的服务。我们立足成都,凝聚了一批互联网行业人才,有力地推动了千余家企业的稳健成长,帮助中小企业通过网站建设实现规模扩充和转变。

代码全部是用 C++ 写的,都可以编译运行,包含暴力解和最优解。

持续更新,目前更新进度:

  • 线性表 7/14

仅供参考! 会包含一些考试不让写的语法,可能也会有一些错误。

顺序表结构体

考试直接使用,一般不会让你写出结构体

#define ElemType int
#define MaxSize 50

typedef struct {ElemType data[MaxSize];
  int length;
}SqList;
2.2.3, 1

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  • 暴力解法一般就是循环,循环一次不行,就来两次,两次不行三次 …
  • 时间复杂度 O(n),空间复杂度O(1)
int del_min(SqList &list) {if (list.length == 0) {cout<< "Error!"<< endl;
    return -1;
  }

  // 1.假设0号元素最小
  int min = list.data[0]; 
  int pos = 0;

  // 2.循环找出最小元素并记录位置, 从1开始
  for (int i = 1; i< list.length; i++) {if (list.data[i]< min) {  min = list.data[i];
      pos = i;
    }
  }

  // 3.删除最小元素并用最后一个元素替换
  list.data[pos] = list.data[list.length - 1];
  list.length--; 

  return min;
}
2.2.3, 2

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  • 暴力就是再整一个数组,原数组从末尾循环遍历放到新数组里
  • 要求空间复杂度O(1)的话,从头循环到中间,交换头尾元素
  • 偶数或者奇数个元素,循环到中间,都是< length/2,因为如果长度为4或者5,都是循环到下标为1即停,为5的时候最中间的元素(下标为2)不需要移动。
  • 时间复杂度O(n)
void reverse(SqList &list) {for (int i = 0; i< list.length / 2; i++) {// 不让用swap()的话,可以定义一个辅助变量来交换
    swap(list.data[i], list.data[list.length - 1 - i]);
  }
}
2.2.3, 3

image-20220407232103579.png

  • 暴力就是再整一个数组,循环遍历把不等于x的元素都放入新数组
  • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)就要求一次循环内解决
  • 把所有等于x的元素都扔到最后,然后 length 减掉就可以了
  • 也就是把所有不等于x的元素扔到前面,后面自然就是等于x的元素了
void del_x(SqList &list, int x) {int k = 0;
  for (int i = 0 ; i< list.length ; i++) {// 1.把所有要保存的值都放在前面
    if (list.data[i] != x) {  list.data[k++] = list.data[i];
    }
  }
  // 2.直接扔掉后面的元素
  list.length = k;
}
  • 一次循环 ->双指针
  • 类似快排,从两端向中间移动,将左边的x与右边的非x交换
// 太麻烦了,不如上一个方法
void del_x_2(SqList &list, int x) {int i = -1, j = list.length, k = 0;
  while (i< j) {while (list.data[++i] != x); 
    while (list.data[--j] == x) k++;
    if (i< j) {  swap(list.data[i], list.data[j]);
      k++;
    }
  }
  list.length -= k;
}
2.2.3, 4

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  • 跟第3题一样的解法
  • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
void del_st(SqList &list, int s, int t) {if (s >= t || list.length == 0) {cout<< "ERROR!"<< endl;
    return;
  }

  // 1.要保存的值都放在前面
  int k = 0; 
  for (int i = 0; i< list.length; i++) {if (list.data[i]< s || list.data[i] >t) {  list.data[k++] = list.data[i];
    }
  }
  
  // 2.直接扔掉后面的值
  list.length = k;
}
  • 王道答案:自找麻烦的做法
  • 有序 ->从头循环找>= s,继续找>t的元素
  • 一次循环,或者找t从后往前再循环一次
  • while+++真的非常好用,最好像我这样:先-1然后用前++
  • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
void del_st2(SqList &list, int s, int t) {if (s >= t || list.length == 0) {cout<< "ERROR!"<< endl;
    return; 
  }

  // 1.找到大于等于s的值
  int i = -1;
  while (list.data[++i]< s);

  // 2.如果全部元素均小于s
  if (i >= list.length) {cout<< "ERROR!"<< endl;
    return; 
  }

  // 3.找到大于t的元素
  int j = i-1;
  while (list.data[++j]<= t);

  // 4.前移,直接占住被删元素的位置
  while(j< list.length) {list.data[i++] = list.data[j++];
  }
  list.length = i;
}
2.2.3, 5

image.png

  • 与第4题只差了不是有序表,但3,4题的解法仍然可以用
  • 只要把要保存的值放在前面,再扔掉后面的值就可以了
  • 不要被答案限制了你的思路❌
  • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
void del_st(SqList &list, int s, int t) {if (s >= t || list.length == 0) {cout<< "ERROR!"<< endl;
    return;
  }

  // 1.要保存的值都放在前面
  int k = 0; 
  for (int i = 0; i< list.length; i++) {if (list.data[i]< s || list.data[i] >t) {  list.data[k++] = list.data[i];
    }
  }
  
  // 2.直接扔掉后面的值
  list.length = k;
}
  • 王道答案的做法非常麻烦,不推荐!
2.2.3, 6

image.png

  • 有序列表 ➡️ 相同元素排列在一起
  • 暴力,新开一个数组,将不同元素存入
  • 需要两个指针分别操作两个数组
  • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)
void del_same(SqList &list) {if (list.length == 0) return;
  
  // 1.新开一个数组
  SqList copied = list;
  copied.data[0] = list.data[0];

  // 2.把不同元素存入
  int k = 0;
  for (int i = 1; i< list.length; i++) {if (list.data[k] != copied.data[i]) {  copied.data[++k] = list.data[i];
    }
  }

  // 3.新换旧
  copied.length = k + 1;
  list = copied;
}
  • 仔细想想,其实并不需要两个数组,双指针就可以
  • 前一个存储,后一个判断
void del_same2(SqList &list) {if (list.length == 0) return;

  int k = 0;
  for (int i = 1; i< list.length; i++) {if (list.data[k] != list.data[i]) {  list.data[++k] = list.data[i];
    }
  }
  list.length = k + 1;
}
2.2.4, 7

image.png

  • 这种题太典型了,合并有序顺序表以及合并有序链表,建议全文背诵hh
  • 循环,取下两个之中的较小的放入结果表中
  • 最后那个表还有剩余就把剩下的部分全部加入结果表
SqList merge(SqList A, SqList B) {SqList C;
  if (A.length + B.length >MaxSize) {cout<< "ERROR!"<< endl;
    return C;
  }

  int i = 0, j = 0, k = 0;
  // 1.两两比较,小的存入结果表
  while (i< A.length && j< B.length) {if (A.data[i]<= B.data[j])
      C.data[k++] = A.data[i++];
    else
      C.data[k++] = B.data[j++];
  }

  // 2.剩下的全部加入结果表,两个循环只会有一个运行
  while (i< A.length) 
    C.data[k++] = A.data[i++];
  while (i< B.length) 
    C.data[k++] = B.data[j++];

  // 3.返回结果表
  C.length = k;
  return C;
}
  • 补充一下归并排序
void merge_sort(int l, int r) {if (l >= r) return;

  int mid = (l+r) >>1;
  merge_sort(l, mid);
  merge_sort(mid+1, r);		

  int k = 0, i = l, j = mid+1;
  while (i<= mid && j<= r) {if (q[i]<= q[j]) 
      tmp[k++] = q[i++];
    else 
      tmp[k++] = q[j++];
  }
  
  while (i<= mid) 
    tmp[k++] = q[i++];
  while (j<= r) 
    tmp[k++] = q[j++];

  for (i = l, j = 0; i<= r; i++, j++) 
    q[i++] = tmp[j++];
}

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