• 数据结构——队列


    队列概念

      队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。
      队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队,从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入,在另一端删除,所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除,故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)线性表。
     
     
     
     
     
    使用技巧:
      
       普通的队列可以使用手写,也可以使用STL
      我还是比较倾向于STL的
      手写的使用不太方便。
      在一些情况下,我们还可能用到特殊的队列
      比如循环队列
         
      队列结构的使用,很大一部分体现在广搜上。
        在使用广搜解决问题时
      要注意空间大小,
      可能需要一种比较好的优化
      比如:双向广搜
      当然这个对在下来说有点太难了
     
    一本通例题:
     
    周末舞会:
     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 using namespace std;
     4 int a[10001],b[10001],k1=1,k,i,f1=1,r1,f2=1,r2;
     5 int main()
     6 {
     7     int m,n;
     8     cin>>m>>n; 
     9     for(int i=1;i<=m;i++) a[i]=i;
    10     for(int i=1;i<=n;i++) b[i]=i;
    11     cin>>k;
    12     r1=m;
    13     r2=n;
    14     while(k1<=k)
    15     {
    16         printf("%d %d
    ",a[f1],b[f2]);
    17         r1++;a[r1]=a[f1];f1++;
    18         r2++;b[r2]=b[f2];f2++;
    19         k1++;
    20     }
    21     return 0;
    22 }

    这就是一个比较简单的队列使用

    围圈报数:

    又名:约瑟夫问题

    循环队列解决:

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 using namespace std;
     4 int n,m;
     5 int main()
     6 {
     7     cin>>n>>m;
     8     int a[n+1],j=n,k=1,p=0;
     9     for(int i=1;i<n;i++) a[i]=i+1;
    10     a[n]=1;
    11     while(p<n)
    12     {
    13         while(k<m)
    14         {
    15             j=a[j];
    16             k++;
    17         }
    18         printf("%d ",a[j]);p++;
    19         a[j]=a[a[j]];k=1;
    20     }
    21     return 0;
    22 }

    链表:

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 #include<cstdlib>
     4 using namespace std;
     5 struct node{
     6     int id;
     7     node *py;
     8 };
     9 node *head,*toil,*poi,*temp;
    10 int main()
    11 {
    12     int n,m;
    13     ios_base::sync_with_stdio(false);
    14     cout.tie(NULL);
    15     cin>>n>>m;
    16     head=new node;
    17     toil = head;
    18     for(int i=1;i<=n;i++)
    19     {
    20         poi=new node;
    21         poi->id = i;
    22         poi->py = NULL;
    23         toil->py = poi;
    24         toil = poi;
    25     }
    26     poi=head->py ;
    27     toil->py =head->py ;
    28     for(int i=1;i<=n;i++)
    29     {
    30         for(int j=1;j<=m-2;j++)
    31         poi=poi->py ;
    32         
    33         printf("%d ",poi->py->id );
    34         temp=poi->py ;
    35         poi->py =temp->py ;
    36         poi=poi->py ;
    37         free(temp);
    38     }
    39     return 0;
    40 }

    这个链表才90,应该是出特殊数据卡掉了一个

    嗯……

    后来我就屈服了

    改用了循环队列

    家庭问题:

    我就奇了怪了

    这明明是一个并查集

    怎么就混进了队列里面

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 using namespace std;
     4 int py[103];
     5 int rep[103];
     6 int x,y;
     7 inline int spite(int enterprise)
     8 {
     9     if(py[enterprise]==enterprise) return enterprise;
    10     return py[enterprise]=spite(py[enterprise]);
    11 }
    12 void join(int c1,int c2)
    13 {
    14     int f1=spite(c1),f2=spite(c2);
    15     if(f1!=f2) py[f1]=f2;
    16 }
    17 int main()
    18 {
    19     int n,m;
    20     ios_base::sync_with_stdio(false);
    21     cout.tie(NULL);
    22     cin>>n>>m;
    23     for(int i=1;i<=n;i++) py[i]=i;
    24     while(m--)
    25     {
    26         cin>>x>>y;
    27         join(x,y);
    28     }
    29     int ans=0;
    30     for(int i=1;i<=n;i++)
    31     {
    32         rep[spite(i)]++;
    33     }
    34     int maxn=0;
    35     for(int i=1;i<=n;i++)
    36     {
    37         if(rep[i]!=0) ans++;
    38         if(rep[i]>maxn) maxn=rep[i];
    39     }
    40     cout<<ans<<" "<<maxn;
    41 }

    这个题其实是

    并查集模板题——亲戚

    的魔改版

    但我还是没看出来怎么用队列

    接下来是全是BFS了

    BFS的迷宫问题

    太多了

    就不多说了

    奇怪的电梯:

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 #include<queue>
     4 #include<cstring> 
     5 using namespace std;
     6 struct node{
     7     int floor;
     8     int step;
     9 }py;
    10 int k[500];
    11 bool f[500];
    12 int n;
    13 int s,e;
    14 int bfs(int l)
    15 {
    16     if(l==e) return 0;
    17     queue<node> Q;
    18     py.floor=l;
    19     py.step=0;
    20     Q.push(py);
    21     while(!Q.empty())
    22     {
    23         node spite;
    24         spite=Q.front();
    25         Q.pop();
    26         for(int i=1;i<=2;i++)
    27         {
    28             node aux;
    29             if(i==1)
    30             {
    31                 if(spite.floor+k[spite.floor]>n) continue;
    32                 if(f[spite.floor+k[spite.floor]]==0) continue;
    33                 f[spite.floor]=0;
    34                 aux.floor=spite.floor+k[spite.floor];
    35                 aux.step=spite.step+1;
    36                 if(aux.floor == e) return aux.step;
    37                 Q.push(aux);
    38             }
    39             if(i==2)
    40             {
    41                 if(spite.floor-k[spite.floor]<1) continue;
    42                 if(f[spite.floor-k[spite.floor]]==0) continue;
    43                 f[spite.floor]=0;
    44                 aux.floor=spite.floor-k[spite.floor];
    45                 aux.step=spite.step+1;
    46                 if(aux.floor == e) return aux.step;
    47                 Q.push(aux);
    48             }
    49             
    50         }
    51     }
    52     return -1;
    53 } 
    54 int main()
    55 {
    56     ios_base::sync_with_stdio(false);
    57     cout.tie(NULL);
    58     cin>>n;
    59     cin>>s>>e;
    60     for(int i=1;i<=n;i++)
    61     cin>>k[i];
    62     memset(f,1,sizeof(f));
    63     cout<<bfs(s);
    64 }

    连通块:

     1 #include<iostream>
     2 using namespace std;
     3 const int N = 110;
     4 const int flag[4][2]={{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};
     5 int a[N][N],queue[N * N][2];
     6 int n, m, ans;
     7 bool p[N][N];
     8 void bfs(int x,int y)
     9 {
    10     int front = 0,rear = 2;
    11     queue[1][0] = x,queue[1][1] = y;
    12     while(front < rear - 1)
    13     {
    14         ++front;
    15         x=queue[front][0];
    16         y=queue[front][1];
    17         for(int i=0;i<4;++i)
    18         {
    19             int x1 = x+ flag[i][0];
    20             int y1 = y + flag[i][1];
    21             if(x1<1||y1<1||x1>n||y1>m||!a[x1][y1]||p[x1][y1]) continue;
    22             p[x1][y1]=true;
    23             queue[rear][0]=x1;
    24             queue[rear++][1]=y1;
    25         }
    26     }
    27 }
    28 int main()
    29 {
    30     cin>>n>>m;
    31     for(int i=1;i<=n;i++)
    32     for(int j=1;j<=m;j++) 
    33     cin>>a[i][j];
    34     for(int i=1;i<=n;i++)
    35         for(int j=1;j<=m;j++)
    36             if(a[i][j]&&!p[i][j])
    37             {
    38                 ++ans;bfs(i,j);
    39             }
    40     cout<<ans<<'
    ';
    41     return 0;
    42 }

    总体来说

    队列算是目前比较基础的数据结构

    只有基础扎实

    以后做综合性大题时

    才不会一脸懵

    -end-

      
      
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