【数据结构】【模板】
单链表
题目描述
实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：
(1) 向链表头插入一个数；
(2) 删除第k个插入的数后面的数；
(3) 在第k个插入的数后插入一个数
现在要对该链表进行M次操作，进行完所有操作后，从头到尾输出整个链表。
注意:题目中第k个插入的数并不是指当前链表的第k个数。例如操作过程中一共插入了n个数，则按照插入的时间顺序，这n个数依次为：第1个插入的数，第2个插入的数，…第n个插入的数。
输入格式
第一行包含整数M，表示操作次数。
接下来M行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：
(1) “H x”，表示向链表头插入一个数x。
(2) “D k”，表示删除第k个输入的数后面的数（当k为0时，表示删除头结点）。
(3) “I k x”，表示在第k个输入的数后面插入一个数x（此操作中k均大于0）。
输出格式
共一行，将整个链表从头到尾输出。
数据范围
1≤M≤100000
所有操作保证合法。
输入样例：
10
H 9
I 1 1
D 1
D 0
H 6
I 3 6
I 4 5
I 4 5
I 3 4
D 6
输出样例：
6 4 6 5
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 6 ;
int head,e[N],ne[N],idx;
void start(){
head = - 1 , idx = 0 ;
}
//在表头插入一个元素x
void insert_head(int x){
e[idx] = x , ne[idx] = head , head = idx ++ ;
}
//将X插到下标是K的后面
void insert(int k,int x){
e[idx] = x ,ne[idx] = ne[k] ,ne[k] = idx ++ ;
}
//删除第k个输入的数后面的数
void remove(int x){
ne[x] = ne[ne[x]];
}
int main(){
start();
int m;
scanf("%d",&m);
while(m--){
char op;
int x,k;
cin>>op;
if(op == 'H') cin>>x,insert_head(x);
else if(op == 'D'){
cin>>k;
if(!k) head = ne[head];
else remove(k-1);
}
else cin>>k>>x,insert(k-1,x);
}
for(int i = head; i != - 1; i = ne[i]) cout<<e[i]<<" ";
cout<<endl;
return 0;
}
双链表
实现一个双链表，双链表初始为空，支持5种操作：
(1) 在最左侧插入一个数；
(2) 在最右侧插入一个数；
(3) 将第k个插入的数删除；
(4) 在第k个插入的数左侧插入一个数；
(5) 在第k个插入的数右侧插入一个数
现在要对该链表进行M次操作，进行完所有操作后，从左到右输出整个链表。
注意:题目中第k个插入的数并不是指当前链表的第k个数。例如操作过程中一共插入了n个数，则按照插入的时间顺序，这n个数依次为：第1个插入的数，第2个插入的数，…第n个插入的数。
输入格式
第一行包含整数M，表示操作次数。
接下来M行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：
(1) “L x”，表示在链表的最左端插入数x。
(2) “R x”，表示在链表的最右端插入数x。
(3) “D k”，表示将第k个插入的数删除。
(4) “IL k x”，表示在第k个插入的数左侧插入一个数。
(5) “IR k x”，表示在第k个插入的数右侧插入一个数。
输出格式
共一行，将整个链表从左到右输出。
数据范围
1≤M≤100000
所有操作保证合法。
输入样例：
10
R 7
D 1
L 3
IL 2 10
D 3
IL 2 7
L 8
R 9
IL 4 7
IR 2 2
输出样例：
8 7 7 3 2 9
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 6 ;
int head,l[N],r[N],e[N],idx;
void start(){
//0左1右
r[0] = 1 , l[1] = 0 ;
idx = 2;
}
//在节点a的右面插入一个数x
void insert(int a,int x){
e[idx] = x ;
l[idx] = a , r[idx] = r[a] ;
l[r[a]] = idx , r[a] = idx ++ ;
}
//删除节点a
void remove(int a){
l[r[a]] = l[a] ;
r[l[a]] = r[a] ;
}
int main(){
start();
int m;
scanf("%d",&m);
while(m--){
int k,x;
string oper;
cin>>oper;
if(oper == "L") cin>>x,insert(0,x);
else if(oper == "R") cin>>x,insert(l[1],x);
else if(oper == "D") cin>>k,remove(k+1);
else if(oper == "IL") cin>>k>>x,insert(l[k+1],x);
else if(oper == "IR") cin>>k>>x,insert(k+1,x);
}
for(int i = r[0] ; i != 1; i = r[i]) cout<<e[i]<<" ";
cout<<endl;
return 0;
}
模拟栈
实现一个栈，栈初始为空，支持四种操作：
(1) “push x” – 向栈顶插入一个数x；
(2) “pop” – 从栈顶弹出一个数；
(3) “empty” – 判断栈是否为空；
(4) “query” – 查询栈顶元素。
现在要对栈进行M个操作，其中的每个操作3和操作4都要输出相应的结果。
输入格式
第一行包含整数M，表示操作次数。
接下来M行，每行包含一个操作命令，操作命令为”push x”，”pop”，”empty”，”query”中的一种。
输出格式
对于每个”empty”和”query”操作都要输出一个查询结果，每个结果占一行。
其中，”empty”操作的查询结果为“YES”或“NO”，”query”操作的查询结果为一个整数，表示栈顶元素的值。
数据范围
1≤M≤100000,
1≤x≤109
所有操作保证合法。
输入样例：
10
push 5
query
push 6
pop
query
pop
empty
push 4
query
empty
输出样例：
5
5
YES
4
NO
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+6;
int m,st[N],tt;
int main(){
cin>>m;
while(m--){
string op;
int x;
cin>>op;
if(op=="push"){
cin>>x;
st[++tt]=x;
}
else if(op=="pop") tt--;
else if(op=="empty"){
if(tt) puts("NO");
else puts("YES");
}
else cout<<st[tt]<<endl;
}
return 0;
}
模拟队列
实现一个队列，队列初始为空，支持四种操作：
(1) “push x” – 向队尾插入一个数x；
(2) “pop” – 从队头弹出一个数；
(3) “empty” – 判断队列是否为空；
(4) “query” – 查询队头元素。
现在要对队列进行M个操作，其中的每个操作3和操作4都要输出相应的结果。
输入格式
第一行包含整数M，表示操作次数。
接下来M行，每行包含一个操作命令，操作命令为”push x”，”pop”，”empty”，”query”中的一种。
输出格式
对于每个”empty”和”query”操作都要输出一个查询结果，每个结果占一行。
其中，”empty”操作的查询结果为“YES”或“NO”，”query”操作的查询结果为一个整数，表示队头元素的值。
数据范围
1≤M≤100000,
1≤x≤109,
所有操作保证合法。
输入样例：
10
push 6
empty
query
pop
empty
push 3
push 4
pop
query
push 6
输出样例：
NO
6
YES
4
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int m,q[N],hh,tt=-1;
int main(){
cin>>m;
while(m--){
string op;
int x;
cin>>op;
if(op=="push"){
cin>>x;
q[++tt]=x;
}
else if(op=="pop") hh++;
else if(op=="empty"){
if(hh<=tt) puts("NO");
else puts("YES");
}
else cout<<q[hh]<<endl;
}
return 0;
}
单调栈
给定一个长度为N的整数数列，输出每个数左边第一个比它小的数，如果不存在则输出-1。
输入格式
第一行包含整数N，表示数列长度。
第二行包含N个整数，表示整数数列。
输出格式
共一行，包含N个整数，其中第i个数表示第i个数的左边第一个比它小的数，如果不存在则输出-1。
数据范围
1≤N≤105
1≤数列中元素≤109
输入样例：
5
3 4 2 7 5
输出样例：
-1 3 -1 2 2
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+100;
int st[N],tt;
int main(){
int n;
cin>>n;
while(n--){
int x;
cin>>x;
while(tt&&st[tt]>=x) tt--;
if(!tt) cout<<"-1 ";
else printf("%d ",st[tt]);
st[++tt]=x;
}
return 0;
}
滑动窗口
给定一个大小为n≤106的数组。
有一个大小为k的滑动窗口，它从数组的最左边移动到最右边。
您只能在窗口中看到k个数字。
每次滑动窗口向右移动一个位置。
以下是一个例子：
该数组为[1 3 -1 -3 5 3 6 7]，k为3。
窗口位置 最小值 最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7 -1 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 -3 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 -3 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 -3 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 3 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 3 7
您的任务是确定滑动窗口位于每个位置时，窗口中的最大值和最小值。
输入格式
输入包含两行。
第一行包含两个整数n和k，分别代表数组长度和滑动窗口的长度。
第二行有n个整数，代表数组的具体数值。
同行数据之间用空格隔开。
输出格式
输出包含两个。
第一行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最小值。
第二行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最大值。
输入样例：
8 3
1 3 -1 -3 5 3 6 7
输出样例：
-1 -3 -3 -3 3 3
3 3 5 5 6 7
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e6+7;
int a[N],q[N];
int main(){
int n,k;
cin>>n>>k;
for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
int hh=0,tt=-1;
for(int i=0;i<n;i++){
if(hh<=tt&&i-k+1>q[hh]) hh++;
while(hh<=tt&&a[q[tt]]>=a[i]) tt--;
q[++tt]=i;
if(i>=k-1) printf("%d ",a[q[hh]]);
}
cout<<endl;
hh=0,tt=-1;
for(int i=0;i<n;i++){
if(hh<=tt&&i-k+1>q[hh]) hh++;
while(hh<=tt&&a[q[tt]]<=a[i]) tt--;
q[++tt]=i;
if(i>=k-1) printf("%d ",a[q[hh]]);
}
cout<<endl;
return 0;
}
未完待续
