算法基础-数据结构之C++代码模板

20220918数组模拟栈与队列

模拟栈

题目描述

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≤$10^9$
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

代码模板

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;

int m;
int stk[N], tt;

int main()
{
    
    
    cin >> m;
    while (m -- )
    {
    
    
        string op;
        int x;

        cin >> op;
        if (op == "push")
        {
    
    
            cin >> x;
            stk[ ++ tt] = x;
        }
        else if (op == "pop") tt -- ;
        else if (op == "empty") cout << (tt ? "NO" : "YES") << endl;
        else cout << stk[tt] << endl;
    }

    return 0;
}

模拟队列

题目描述

实现一个队列，队列初始为空，支持四种操作：

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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≤$10^9$,
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

代码模板

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

const int N = 100010;
int q[N], hh, tt = -1;

int main(){
    
    
    int m;
    cin >> m;
    while(m--){
    
    
        string s;
        cin >> s;
        if(s == "push"){
    
    
            int x;
            cin >> x;
            q[++tt] = x;
        }
        else if(s == "pop") hh++;
        else if(s == "empty") cout << (hh > tt ? "YES" : "NO") << endl;
        else cout << q[hh] << endl;
    }
    return 0;
}

20220919单调栈与单调队列

数组模拟单调栈

题目描述

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≤$10^5$
1≤数列中元素≤$10^9$
输入样例：
5
3 4 2 7 5
输出样例：
-1 3 -1 2 2

代码模板

#include<iostream>
using namespace std;

const int N = 100010;

int n,stk[N], tt;

int main(){
    
    
    cin >> n;
    //从前往后读取数字
    for(int i = 0; i < n; i++){
    
    
        int x;
        cin >> x;
        //栈不为空，且栈顶元素要大于当前的元素，则删除栈顶元素
        while(tt && stk[tt] >= x) tt--;
        //单调栈已形成，栈顶元素就是距离当前元素最近且小于当前元素的数
        if(tt) cout << stk[tt] << ' ';
        else cout << -1 << ' ';
        //将当前元素插入单调栈
        stk[++tt] = x;
    }
    return 0;
}