最后N个元素 类问题的解题思想探究

题目的提出是这样的：

  在Unix操作系统中有一条命令，该命令的功能是依次打印文本文件的最后n行。命令格式为：

                                       tail [-n] filename

  其中，tail为命令名；参数filename为文本文件名；参数[-n]表示要打印的行数，该参数是可选的，缺省值为10。

要求是写一个程序实现这个命令：

这个题目可以有以下两种思路：

   1）设置两个指针p,q，初始时两个指针都指向文件的第一行。算法开始，第一个指针p开始走，走到第n个位置时，第二个位置的指针q开始走，每次p和q都向前走一步.....当p指向文件最后一行的下一个位置时，q恰好指向倒数第n行的行首，这个时候打印q所指的一行数据，q向下走一行，打印，走一行，打印......p和q相遇时，完成任务！

      PS：这个算法也是2009年全国硕士入学考试计算机综合的算法题的解题方法，只不过题目跟上面的题目有些出入。

   下面是这个算法的C语言实现

  

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//#include <alloc.h>
#define DEFINES 10              //缺省的打印行数为10
#define MAXLEN 81              //假设每行不超过81个字符
int main(int argc, char *argv[])
{
    char fpline[MAXLEN],fqline[MAXLEN],*filename;
    int n = DEFINES;
    int i;
    FILE *fp,*fq;

    if(argc==3 && argv[1][0] == '-')
    {
        n = atoi(argv[1]+1);
        filename = argv[2];
    }

    else if(argc ==2)
        filename = argv[1];
    else
    {
       fprintf(stderr,"Usage: tail [-n] filename /n");
       exit(1);
    }

    if((fp = fopen(filename,"r")) == NULL)
    {
        fprintf(stderr,"Cannot open file:%s/n",filename);
        exit(-1);
    }

    if((fq = fopen(filename,"r")) == NULL)
    {
        fprintf(stderr,"Cannot open file:%s/n",filename);
        exit(-1);
    }

    for(i = 1;i <= n; i++)
       fgets(fpline,MAXLEN,fp);         //先将fp移动n个位置

    while(fgets(fpline,MAXLEN,fp) != NULL)
        fgets(fqline,MAXLEN,fq);        //将fp与fq一起向尾部移动，直到fp指向末尾

    //此时fq指向倒数第n行
    while(fgets(fqline,MAXLEN,fq) != NULL)
        printf("%s",fqline);            //输出从fq开始的每一行

    system("pause");
    return 0;
}

  上面文件的文件名为tail2，下图为在控制台输入后的输出结果，这里我选择了电影The Social Network的英文字幕文件（已命名为out.txt）为输入

  

   2）第二个方法用单链表解决。建立一个具有n个链接点，且不带头结点的单向循环链表，每个链接点的数据域需要清空，然后从文本文件的第一行开始，依次读取文件的每一行，每读取一行就将其存入相应链接点的数据域。。。。。当文件读入结束后，循环链表中保留的正好是需要打印的n行，于是，从最后存入信息的那一个链接点的后继结点开始，依次打印链接点数据域中的内容，直到所有链接点均被打印。

  下面是这个算法的C语言实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//#include <alloc.h>
#define DEFINES 10              //缺省的打印行数为10
#define MAXLEN 81              //假设每行不超过81个字符
struct Tail{
    char data[MAXLEN];
    struct Tail *link;
};                              //链表节点的结构体定义
int main(int argc, char *argv[])
{
    char curline[MAXLEN],*filename;
    int n = DEFINES;
    int i;
    struct Tail *list,*ptr,*qtr;
    FILE *fp;

    if(argc==3 && argv[1][0] == '-')
    {
        n = atoi(argv[1]+1);
        filename = argv[2];
    }

    else if(argc ==2)
        filename = argv[1];
    else
    {
       fprintf(stderr,"Usage: tail [-n] filename /n");
       exit(1);
    }

    if((fp = fopen(filename,"r")) == NULL)
    {
        fprintf(stderr,"Cannot open file:%s/n",filename);
        exit(-1);
    }

    list =  qtr = (struct Tail *)malloc(sizeof(struct Tail));
    qtr->data[0] = '/0';
    for(i = 1; i < n; i++)
    {
        ptr =  (struct Tail *)malloc(sizeof(struct Tail));
        ptr->data[0] = '/0';
        qtr->link = ptr;
        qtr = ptr;
    }
    ptr->link = list;           //建立不带头结点的长度为n的单向循环链表

    ptr = list;
    while(fgets(curline,MAXLEN,fp) != NULL)
    {
        strcpy(ptr->data,curline);
        ptr = ptr->link;
    }

    for(i = 0; i < n;i++)          //打印文本中的最后n行
    {
        if(ptr->data == '/0')
            return 0;
        printf("%s",ptr->data);
        ptr = ptr->link;
    }

    fclose(fp);
    system("pause");
    return 0;
}

这里我选择了电影The Social Network的英文字幕文件（已命名为out.txt）为输入，输出结果如下图所示

通过上面的分析可以看出，对于处理某个文件最后n行，或者某个数据库中的最后k个表，都可以用上面的两种思想来实现~如果看官有更好的方法，欢迎分享~~~

好困，回去睡觉喽~~~