队列和堆栈 KMP算法

2023-08-01 12:51:40

队列和堆栈

队列：是一种先进先出的线性表利用他的性质可以做一些O(n)的简化，从队头出队，队尾进队；
堆栈：是一种后进先出的线性表，在栈顶进行操作，在程序设计时如果需要按照保存数据时的相反顺序来使用数据，用栈来实现；
一般用数组来实现对队列和堆栈的操作。
下面进行最简单的数组模拟堆栈（不是完全用数组实现）（可以用数组完全模拟实现）

//进行队列和堆栈的操作

stack<char>st1,st2   //首先 声明一下字符数组的类型
queue<char>q

//队列

while(n--) //这个堆栈的数量 
{
	char t;
	cin >>t;
	q.push(t); 
}

while(!q.empty())
{
	cout <<q.front()<<' ';  //输出队列的第一个元
	q.pop();            //
}

堆栈

while(n--) //这个堆栈的数量 
{
	char t;
	cin >>t;
	st.push(t); 
}

while(!st.empty())
{
	cout <<st.top()<<' '; //输出栈顶元素
	st.pop();
}

运算符

与 & ：只有x,y 都是1的时候，运算结果才是1，其余情况都是0；
，（1&1 = 1，1&0 = 0）、
或 | ： x,y中只要有一个是1，结果就是1，其余情况是0； 1|1 = 1，0 | 0= 0；
非！：！x 如果是x是0 ，！x=1 ，x是1 结果是0；
异或 ^ : x^y ,相同是0，不同是1； 1 ^1 = 0 ,0 ^ 0=0 ,0 ^ 1=1;

反码和补码

int t=5在计算机中是32为二进制
有符号整型
1： 0000 …001
-1: 1000…001
-5 的二进制数是 100000…00101
反码是 011111.11010；
补码是 :
如果是正数;正数的补码等于反码
如果是负数，补码是其反码的基础加一；

左移和右移

表示：>>(右移），<<(左移）； n>>k &1(这种操作是可以看n的二进制数的第k位是几） k =0,1,2…

 #include<iostream>
//查看m的二进数中一的个数
using namespace std;

int lowbit(int x)
{
	return x&-x;  //x&-x = x&(~x+1) 返回最后一个  1； 
}                 //也可以最后返回lowbit () 看一下最后一个 1 的个位数；
int main()
{
	int n;
	cin >>n;
	while(n--)
	{
		int x;
		cin >>x;
		int res=0;
		while(x)
		x-=lowbit(x),res ++;  
		cout <<res; //结果是二进制数中一的个数 
	}
	return 0;
 }

kmp算法代码实现

最好用题模拟一下
此题输入一个模式串，父串，一般都是下标从一开始读入
查找一下在父串中模式串中所有可以匹配情况下的
在父串的开始下标
输入
3
ABA
5
ABABA
输出
0 2

#include<iostream>
#include<cstdio>
#define N 10010 
#define M 10010
using namespace std;
int n,m;
char a[N],p[M];
int ne[N];
int main()
{
	//输入 
	scanf("%d",&m);
	for(int i=1;i<=m;i++) scanf(" %c",&p[i]);//父串 
	scanf("%d",&n);
	for(int i=1;i<=n;i++) scanf(" %c",&a[i]);//模式串 
	//用 c++读入
	//cin >>m >>p+1 >>n >>a+1 
	
	//求next[] 数组的过程
	for(int i=2,j=0;i<=m;i++)
	{
		while(j&&p[i]!=p[j+1]) j=ne[j];
		if(p[i]==p[j+1]) j++;
		ne[i]=j;
	}
	
	//kmp 匹配过程
	for(int i=1,j=0;i<=n;i++)
	{
		while (j&&a[i]!=p[j+1]) j=ne[j];
		if(a[i]==p[j+1]) j++;
		if(j==m)
		{
			//匹配成功
			printf("%d ",i-m+1); //输出在父串中的开始位置； 
			j=ne[j]; 
		}
	}
	return 0; 
}

O(2) 算法优化
先用暴力做法对其分析
再看其中多做了那些（没用的操作）结合队列堆栈和数学的思想进行简化

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