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  • 按层次遍历二元树 问题描述:输入一颗二元树,从上往下按层打印树的每个结点,同一层中按照从左往右的顺序打印。...每次取出队列的首元素,然后将其左右子女放入队列中。直至队列为空即可。按这种方式进出队列
  • C语言查找算法之顺序查找、二分查找(折半查找),最近考试要用到,网上也有很多例子,我觉得还是自己写的看得懂一些。 顺序查找 /*顺序查找 顺序查找是在一个已知无(或有序)序队列中找出与给定关键字相同的...

      C语言查找算法之顺序查找、二分查找(折半查找),最近考试要用到,网上也有很多例子,我觉得还是自己写的看得懂一些。

    1. 顺序查找
      /*顺序查找 
      顺序查找是在一个已知无(或有序)序队列中找出与给定关键字相同的数的具体位置。
      原理是让关键字与队列中的数从最后一个开始(或第一个)逐个比较,直到找出与给定关键字相同的数为止
      它的缺点是效率低下
      */ #include<stdio.h> void main(){ int i ,num,arr[10]={3,6,9,10,65,23,76,45,2,11}; int size = sizeof(arr)/sizeof(int); printf("请输入要查询的值:"); scanf("%d",&num); for(i=0;i<size;i++){ if(num==arr[i]){ break; } } if(i!=size) printf("要查询的值%d在第%d个位置",num,i+1); else printf("未找到值%d",num); getch(); }

       

    2. 二分查找
      /*二分查找 
      二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。
      但是,折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。
      */
      #include<stdio.h>
      void main(){
          int mid,low,high,num,arr[10]={3,6,9,10,23,65,76,87,88,213};
          int size = sizeof(arr)/sizeof(int);
          printf("请输入要查询的值:"); 
          scanf("%d",&num);
          low = 0;
          high = size;//初始low和high的值
          while(low<=high){
              mid = (low+high)/2;//取中值 
              if(arr[mid]==num) break;//找到,结束循环此时low<=high 
              else if(arr[mid] < num) low = mid+1;//如果目标值比当前中间值大,说明目标值在中间值的后面low移动到mid+1 
              else high = mid - 1;
          }
          if(low <= high)//找到,输出 
              printf("要查询的值%d在第%d个位置",num,mid+1);
          else //未找到 
              printf("未找到值%d",num);
          
          getch();
      } 

       

    转载于:https://www.cnblogs.com/hyyq/p/8296387.html

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  • 由于数组可以是多维的,而顺序存储结构是一维的,因此数组中数据的存储要制定一个先后次序。通常,数组中数据的存储有两种先后存储方式: 以列序为主(先列后行)...那么,后期如何对指定的数据进行查找和修改操作呢?
  • 排序 查找 队列 栈 链表等的C语言简单实现
  • 循环队列C语言实现

    2020-07-29 16:46:19
    目录假溢出循环队列循环队列的操作入队出队遍历查找循环队列C语言实现 假溢出 回想我们之前队列的数组实现,其中: 我们判断队列为满的条件为rear==数组的大小-1(数组的坐标是从0开始的) 我们判断队列为空的...

    本文介绍循环队列及其C语言的实现

    假溢出

    回想我们之前队列的数组实现,其中:

    1. 我们判断队列为满的条件为rear==数组的大小-1(数组的坐标是从0开始的)
    2. 我们判断队列为空的条件为front==rear

    考虑这样一种情形:

    1. 队列中rear=数组的大小-1,我们可以认为队列已满,因此数据再也不能入栈
    2. front=rear-1队列不为空

    假如我们为队列申请申请的数组大小为1000,经过一番操作,队列变成了如下图所示的情况,若:rear=999front=998,根据我们设定的条件,队列已满(不能再进行入栈操作)
    在这里插入图片描述
    然而,图中我们可以看到,队列中其实只有数组的1个被用到了,因此,我们队列的空间利用率为1/1000,居然有99.9%的空间被浪费掉了!而且,这只是数组比较小的情况。

    以上现象称为“假溢出”:

    • 系统作为队列用的存储区还没有满,但是队列再也不能进行入队操作

    为充分利用空间,克服“假溢出”现象,循环队列被提了出来。

    循环队列

    循环队列中,第一个索引紧跟在最后一个索引之后,如下图所示(我们用Q表示队列,用N表示队列的大小):
    图1
    因此:

    • front = -1rear = N-1时,循环队列将满

    循环队列的操作

    入队

    • (rear+1) mod N等于front,则队列已满
    • real != N-1,则队列未满,则rear = (rear+1) mod N,直接添加到队尾
    • front != 0rear等于N-1,意味着循环队列中删除过元素(front > 0),因此循环队列未满,我们可以令rear = 0,并在该位置插入新元素

    出队

    • front = -1,队列为空
    • 如果front == rear,队列中只有一个元素,因此可将-1赋给frontrear,以删掉最后一个元素,让列表为空
    • front == N-1,将front置为0完成删除
    • 一般情况,front直接加1完成删除

    遍历

    输出frontrear之间的元素

    • 如果front小于rear,正常遍历输出
    • 如果front大于rear,输出frontN-10rear之间的值

    查找

    遍历的过程中与给定数据进行比对以查找

    循环队列的C语言实现

    以上提到的所有操作都使用C语言进行了实现,具体代码见Github

    代码运行效果如下:
    在这里插入图片描述

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  • C语言实现优先队列PriorityQueue基础知识构建优先队列创建判空判满插入查找最值删除摧毁测试输出欢迎讨论 基础知识 堆 堆是用数组实现的二叉树,它的逻辑结构是二叉树,存储结构是数组,所以它没有左右孩子指针。 ...

    基础知识


    • 堆是用数组实现的二叉树,它的逻辑结构是二叉树,存储结构是数组,所以它没有左右孩子指针。
      堆(优先队列)的结构体定义为:
    #define Type int 
    typedef struct HeapStruct{
    	int capacity; 
    	int size;
    	Type *eles; 
    }PriorityQueue;
    

    堆的存储结构
    capacity是堆的最大容量,创建时进行初始化;size是已使用的容量;eles是指针,用于对数据进行操作.

    • 优先队列
      优先队列是利用堆的性质实现的,分两种情况,大顶堆小顶堆。以大顶堆为例,其性质是:

      1. 节点的左右孩子的值,都小于该节点的值
      2. 左右孩子也都是大顶堆.

      根据优先队列的性质可以看到,大顶堆的根节点即为序列的最大值,相应的小顶堆的根节点就是序列的最小值。那么我们将一组数输入到大顶堆中,然后依次输出根节点,便实现了堆排序,这样的堆就是常用的优先队列(PriorityQueue)。
      这个过程中,我们主要做的是,每插入一个元素,都要将堆调整为优先队列,同样,每删除一个根节点,也要将堆重新调整。

    构建优先队列

    优先队列的操作包括:

    1. 创建/初始化
    2. 判空/判满
    3. 插入
    4. 查找最值
    5. 删除
    6. 摧毁

    创建

    创建一个PriorityQueue结构体,并分配相应的内存,为指针eles分配capacity+1的内存。因为用数组来存储二叉树,父节点和子节点存储位置的关系是son = father/2,在插入操作中,从叶节点创建一个空穴,不断和父节点比较并上移,所以从子节点到父节点经常要取半i/2,为了操作方便,我们把数组的0号位置空出来不使用,将根节点放在i=1的位置上,因此在初始化时,分配capacity+1的内存。

    PriorityQueue *init(int max_size){ //这里初始化init定义为指针函数,其返回值是指针,可以直接赋值给*pq 
    	PriorityQueue *pq = NULL; //pq为结构体指针
    	//检查输入大小的合法性 
    	if(max_size <= 0){
    		printf("max_size is illeagel!\n");
    		return NULL;		
    	} 
    	pq = malloc(sizeof(PriorityQueue));
    	
    	if(pq == NULL){
    		printf("malloc failed!\n");
    		return NULL;
    	}
    	//下标为0的位置保留,不使用 
    	pq->eles = malloc((max_size+1)*sizeof(Type));//为数组eles分配max_size + 1的内存
    	if(pq->eles == NULL){
    		printf("eles malloc failed!\n");
    		free(pq);
    		return NULL;
    	}
    	
    	//初始化队列成员
    	memset(pq->eles, 0, (max_size+1)*sizeof(Type));
    	pq->capacity = max_size;
    	pq->size = 0;
    	 
    	return pq;
    }
    

    在使用时只需要

    PriorityQueue *pq = init(max_size);
    

    判空

    //判断是否为空
    int is_empty(PriorityQueue *pq){
    	if(pq == NULL) //如果指针为空
    		return 0;
    	if(pq->size == 0)
    		return 1;
    	else
    		return 0; 
    }
    

    判满

    //判断是否为满
    int is_full(PriorityQueue *pq){
    	if(pq == NULL)
    		return 0;
    	if(pq->size == pq->capacity)
    		return 1;
    	else
    		return 0;
    }
    

    插入

    我们在 i = size +1 的位置创建一个空穴,要插入的值value与父节点进行比较,如果大于父节点,刚将父节点与空穴交换,此时空穴的位置到了 i/2 ,然后重复上述步骤,直到 i <= 1 或value小于父节点为止,然后将value 放入到空穴里,即完成了插入操作。
    以序列3, 4,7,5,8,2 为例,令capacity = 9。

    • 插入3
      插入3
    • 插入4
      插入4
      空穴与其父节点 j/2 进行比较,即 4 > 3,所以父节点与3交换,j = j/2,因为 j = 1,所以操作终止,将4放入空穴 j = 1;size = size + 1;
      插入4
    • 插入7
      插入7
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      以此类推。最终的结果为
      插入结果
      序列在数组中的存储并不是有序的,直接遍历不能得到有序序列,因为它在结构上是树形的,类似于二叉树的顺序存储结构。
      插入操作的完整代码如下:
    int push(Type value, PriorityQueue *pq){
    	int i=0;
    	 
    	//首先判断队列是否为满 
    	if(is_full(pq)){
    		printf("Queue is Full!\n");
    		return 0;
    	}
    	printf("push %d\n", value);
    	
    	//将最后位置+1,作为待插入的空穴,不断将空穴与父节点比较,如果比父节点大,则空穴上移 
    	for(i = pq->size+1; value > pq->eles[i/2] && i>1; i/=2){
    		pq->eles[i] = pq->eles[i/2];
    	} 
    	pq->eles[i] = value; //将value放到最后的空穴中 
    	pq->size ++;
    	return 1;	
    }
    

    查找最值

    最值即为根节点 eles[1],将其值赋值给value,并返回1,否则返回0;

    //查找最值 
    int find_max(PriorityQueue *pq, Type *value){
    	if(is_empty(pq)){
    		printf("Queue is empty\n");
    		return 0;
    	}
    	*value = pq->eles[1];
    	return 1;
    }
    

    删除

    优先队列的删除从根节点,即eles[1]开始,每完成一次删除,将队列重新调整为优先队列。
    首先将根节点赋值给max,并输出(用来实现排序);
    然后将最后一个元素取出来,赋值给last,令size - 1;如果size = 0, 则结束;
    否则将根节点作为空穴,并下移。即找到空穴左右孩子中较大的值,和空穴作交换,直到空穴没有左右孩子,最后将last 放入到最后的空穴位置。
    以删除8为例:将 8 赋值给max; 将最后一个值 2 取出来赋值给 last, size = size - 1;
    在这里插入图片描述
    移动7之后,空穴到了 i = 2的位置,其左右孩子分别在 4, 5 位置,仍将较大的孩子移动到空穴,同时空穴下移:
    在这里插入图片描述
    最后将 2 放入空穴:
    在这里插入图片描述
    完整代码如下:

    //删除 
    int pop(PriorityQueue *pq, Type *max){
    	int i=1;
    	int maxchild = 0;
    	
    	//判断是否为空 
    	if(is_empty(pq)){
    		printf("Queue is empty!\n");
    		return 0;
    	}
    	//先把最后一个元素取出来 
    	Type last;
    	last = pq->eles[pq->size];
    	
    	//取得最大值 
    	*max = pq->eles[1];
    	printf("Pop %d\n", pq->eles[1]);
    	pq->size --;
    	if(pq->size == 0){ //如果只有一个元素
    		pq->eles[i] = 0; //删除之后变为0 
    		return 1;	
    	}
    	
    	//将第一个元素作为空穴,并不断下移 
    	for(i=1; i * 2 < pq->size; i = maxchild){
    		maxchild = i * 2;
    		//选择两个孩子中的最大值 
    		if(pq->eles[maxchild] < pq->eles[maxchild+1] && maxchild != pq->size)
    			maxchild += 1;
    		
    		//如果last比空穴处的元素小,则空穴还要往下
    		if(last < pq->eles[maxchild])	
    			pq->eles[i] = pq->eles[maxchild];
    		else
    			break;
    	} 
    	pq->eles[i] = last;
    	return 1;	 
    } 
    

    摧毁

    int destroy(PriorityQueue *pq) {
    	if(pq == NULL){
    		return 0;
    	}
    	free(pq->eles);
    	pq->eles = NULL;
    	free(pq);
    	pq = NULL;
    	
    	printf("destroy success\n");
    	return 1;
    }
    
    • 测试
    int main(void){
    	//创建容量为6的优先队列 
    	PriorityQueue *pq = init(6); //init在定义时,定义为指针,因此其返回值是个指针,直接复制给pq 
    	
    	int arr[]={3,4,7,5,8,2,9,10} ;
    	int i = 0;
    	
    	//试图插入多于6个的元素,最后两个元素将无法插入 
    	for(i = 0; i<8; i++){
    		push(arr[i], pq);
    	} 
    	
    	//遍历队列内容
    	printf("the value of pq are: ") ;
    	for(i=0; i<pq->size; i++){
    		printf("%d ", pq->eles[i+1]); 
    	}
    	printf("\n");
    	printf("pq size is %d\n", pq->size);
    	
    	Type max;
    	int size = pq->size;
    	//每次从堆顶取元素
    	for(i=0; i<size; i++){
    		if(find_max(pq, &max)){
    			printf("the max is %d\n", max);
    			pop(pq, &max);
    		}	
    	}
    	printf("new size is %d\n", pq->size) ;
    	
    	//销毁队列 
    	destroy(pq);
    	
    	return 0;
    }
    
    • 输出
      在这里插入图片描述
      完整可运行代码:
    //大顶堆
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    
    #define Type int 
    
    /*定义优先队列的数据结构*/ 
    typedef struct HeapStruct{
    	int capacity; //最大容量 
    	int size;
    	Type *eles; 
    }PriorityQueue;
    
    //初始化优先队列 ,创建空堆,初始化元素为0 
    PriorityQueue *init(int max_size){  //这里初始化init定义为指针函数,其返回值是指针,可以直接赋值给*pq 
    	PriorityQueue *pq = NULL;
    	
    	//检查输入大小的合法性 
    	if(max_size <= 0){
    		printf("max_size is illeagel!\n");
    		return NULL;		
    	} 
    	pq = malloc(sizeof(PriorityQueue));
    	
    	if(pq == NULL){
    		printf("malloc failed!\n");
    		return NULL;
    	}
    	//下标为0的位置保留,不使用 
    	pq->eles = malloc((max_size+1)*sizeof(Type));
    	if(pq->eles == NULL){
    		printf("eles malloc failed!\n");
    		free(pq);
    		return NULL;
    	}
    	
    	//初始化队列成员
    	memset(pq->eles, 0, (max_size+1)*sizeof(Type));
    	pq->capacity = max_size;
    	pq->size = 0;
    	 
    	return pq;
    }
    
    //判断是否为空 
    int is_empty(PriorityQueue *pq){
    	if(pq == NULL)
    		return 0;
    	if(pq->size == 0)
    		return 1;
    	else
    		return 0; 
    }
    
    //判断是否为满
    int is_full(PriorityQueue *pq){
    	if(pq == NULL)
    		return 0;
    	if(pq->size == pq->capacity)
    		return 1;
    	else
    		return 0;
    }
    
    //插入
    int push(Type value, PriorityQueue *pq){
    	int i=0;
    	 
    	//首先判断队列是否为满 
    	if(is_full(pq)){
    		printf("Queue is Full!\n");
    		return 0;
    	}
    	printf("push %d\n", value);
    	
    	//将最后位置+1,作为待插入的空穴,不断将空穴与父节点比较,如果比父节点大,则空穴上移 
    	for(i = pq->size+1; value > pq->eles[i/2] && i>1; i/=2){
    		pq->eles[i] = pq->eles[i/2];
    	} 
    	pq->eles[i] = value; //将value放到最后的空穴中 
    	pq->size ++;
    	return 1;	
    }
    //查找最值 
    int find_max(PriorityQueue *pq, Type *value){
    	if(is_empty(pq)){
    		printf("Queue is empty\n");
    		return 0;
    	}
    	*value = pq->eles[1];
    	return 1;
    }
    
    //删除 
    int pop(PriorityQueue *pq, Type *max){
    	int i=1;
    	int maxchild = 0;
    	
    	//判断是否为空 
    	if(is_empty(pq)){
    		printf("Queue is empty!\n");
    		return 0;
    	}
    	//先把最后一个元素取出来 
    	Type last;
    	last = pq->eles[pq->size];
    	
    	//取得最大值 
    	*max = pq->eles[1];
    	printf("Pop %d\n", pq->eles[1]);
    	pq->size --;
    	if(pq->size == 0){ //如果只有一个元素
    		pq->eles[i] = 0; //删除之后变为0 
    		return 1;	
    	}
    	
    	//将第一个元素作为空穴,并不断下移 
    	for(i=1; i * 2 < pq->size; i = maxchild){
    		maxchild = i * 2;
    		//选择两个孩子中的最大值 
    		if(pq->eles[maxchild] < pq->eles[maxchild+1] && maxchild != pq->size)
    			maxchild += 1;
    		
    		//如果last比空穴处的元素小,则空穴还要往下
    		if(last < pq->eles[maxchild])	
    			pq->eles[i] = pq->eles[maxchild];
    		else
    			break;
    	} 
    	pq->eles[i] = last;
    	return 1;	 
    } 
    //摧毁
    int destroy(PriorityQueue *pq) {
    	if(pq == NULL){
    		return 0;
    	}
    	free(pq->eles);
    	pq->eles = NULL;
    	free(pq);
    	pq = NULL;
    	
    	printf("destroy success\n");
    	return 1;
    }
    //测试
    int main(void){
    	//创建容量为6的优先队列 
    	PriorityQueue *pq = init(6); //init在定义时,定义为指针,因此其返回值是个指针,直接复制给pq 
    	
    	int arr[]={3,4,7,5,8,2,9,10} ;
    	int i = 0;
    	
    	//试图插入多于6个的元素,最后两个元素将无法插入 
    	for(i = 0; i<8; i++){
    		push(arr[i], pq);
    	} 
    	
    	//遍历队列内容
    	printf("the value of pq are: ") ;
    	for(i=0; i<pq->size; i++){
    		printf("%d ", pq->eles[i+1]); 
    	}
    	printf("\n");
    	printf("pq size is %d\n", pq->size);
    	
    	Type max;
    	int size = pq->size;
    	//每次从堆顶取元素
    	for(i=0; i<size; i++){
    		if(find_max(pq, &max)){
    			printf("the max is %d\n", max);
    			pop(pq, &max);
    		}	
    	}
    	printf("new size is %d\n", pq->size) ;
    	
    	//销毁队列 
    	destroy(pq);
    	
    	return 0;
    }
    
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  • 目录队列队列的操作初始化入队出队遍历查找队列C语言数组实现 队列 队列的操作 初始化 入队 出队 遍历 查找 队列C语言数组实现 才疏学浅,难免有错误和不当之处,欢迎交流批评指正! 同时有问题的话欢迎留言或...

    本文介绍队列及其C语言数组的实现

    队列

    队列是一种允许在一端(队尾,rear)进行插入操作,另一端(队头,front)进行删除操作的数据结构。

    1. 插入:在队尾进行,也称为入队
    2. 删除:在队头进行,也称为出队

    队列的示意图如下:
    在这里插入图片描述

    队列只能在一端进行插入,另一端进行删除,从示意图可以看出,队列里的元素是按照入队的顺序出队的(因此队列经常被用在排队等候类的应用中)。

    根据队列的特征,队列也被称为先进先出(First In First OutFIFO)列表。

    队列的操作

    Note:队列的头(front)和尾(rear)是不能同时处在一个位置上的(队头和队尾指向同一位置时表示队列为空,这也作为判断队列为空的条件),解决这一问题有两种方案:

    1. 让队头指向的地方为空,让队尾指向实际位置
    2. 让队尾指向的地方为空,让对头指向实际位置

    本文使用队头所指为空的解决方案

    初始化

    frontrear的值令为-1,表示空队列

    int queue[队列大小];
    int front=-1,rear=-1;
    

    入队

    队列不满的情况下,在队尾加入一个元素,rear的值增加1
    在这里插入图片描述

    出队

    队列不空的情况下,在队头减少一个元素,front的值增加1
    在这里插入图片描述

    遍历

    从队头到队尾挨个遍历

    查找

    遍历的过程中与想要找的数据比对,看数据是否在队列中

    队列的C语言数组实现

    以上提到的所有操作都使用C语言的数组进行了实现,具体代码见Github

    代码的运行效果如下:
    在这里插入图片描述

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