20172318 2018-2019-1 《程序設計與數據結構》第3周學習總結

時間 2019-11-19

標籤程序設計與數據結構 3周學習總結欄目軟件設計简体版

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20172318 2018-2019-1 《程序設計與數據結構》第3周學習總結

教材學習內容總結

隊列

概述
- 隊列是一種線性集合，其元素從一端加入，從另外一端刪除
- 隊列的元素是按FIFO方式處理的。第一個進入的元素，也就是第一個退出的元素
用鏈表實現隊列
- 除了一個指向鏈表首元素的引用（稱爲head)以外，還須要跟蹤另外一個指向鏈表末元素的引用（稱爲tail)，還要用一個整型變量count來跟蹤隊列中的元素數目。
- 若是是往鏈表前端添加新結點，那麼就把該新結點的next指針設置爲指向鏈表的head變量，把head變量設置爲指向新結點。若是是往鏈表的末端添加新結點，那麼就把鏈表末端結點的next指針設置爲指向新結點，而後把鏈表的tail設置爲指向新結點。
- 鏈表實現隊列的其餘操做至關簡單，它們相似於棧的相應操做。只要返回一個指向隊列前端元素的引用便可實現first操做。當元素數目爲0時isEmpty操做返回true，不然返回falseosize操做只要返回隊列中的元素數目便可。html
用數組實現隊列
- 基於數組的隊列實現策略就是將隊列的某一端（好比前端）固定在數組的索引0處。全部元素會不間斷地存放在數組中。
- 與ArrayStack實現中的top變量相似，整型變量rear用於代表數組中的下一個空閒單元。注意，rear還表示了隊列中的元素數目。
- 因爲隊列操做會修改集合的兩端，所以將一端固定於索引0處要求移動元素。
- 把數組看做是環形的，能夠除去在隊列的數組實現中把元素移位的須要·

教材學習中的問題和解決過程

這周內容和上週差很少在隊列的理解和實現沒遇到什麼困難，具體的問題也只有雙向隊列的實現問題，解決方案已在下文給出前端

代碼調試中的問題和解決過程

問題1：雙向隊列中在首尾添加和刪除時指針具體怎麼操做
問題1解決方案：參考了一篇博客一個用Java實現的雙向隊列，能夠分別在頭尾插入和刪除節點，使用兩個指針，代碼以下

public void addFirst(Item item) {
        if (item == null)
            throw new NullPointerException("can't add null element!");
        Node first = new Node();
        first.item = item;
        first.prev = nil;
        first.next = nil.next;
        nil.next.prev = first;
        nil.next = first;
        n++;
    }

    public void addLast(Item item) {
        if (item == null)
            throw new NullPointerException("can't add null element!");
        Node last = new Node();
        last.item = item;
        last.next = nil;
        last.prev = nil.prev;
        nil.prev.next = last;
        nil.prev = last;
        n++;
    }

    public Item removeFirst() {
        if (isEmpty())
            throw new NoSuchElementException("Can't remove from empty deque");
        Node del = nil.next;
        Item item = del.item;
        del.next.prev = nil;
        nil.next = del.next;
        n--;
        return item;
    }

    public Item removeLast() {
        if (isEmpty()) throw new NoSuchElementException("Stack underflow");
        Node del = nil.prev;
        Item item = del.item;
        del.prev.next = nil;
        nil.prev = del.prev;
        n--;
        return item;
    }