上帝之子521的博客_数据结构与算法之解析之路

排序之代理类（三十三）

我们在之前学习了各种排序的算法，那么我们的排序类（Sort）和数组类（Array）之间的关系如下。那么我们需要将排序类和数组类之间关联起来，怎么进行关联呢？我们需要在排序类中新增几个成员函数，具体函数原型如下具体代码如下，我们在 Array.h 中添加如下代码 T* array() const { return m_ar

排序

代理类模式

代理类

数据结构

原创 2019-06-15 14:35:03 624 阅读

二叉树的经典面试题分析（三十七）

二叉树

面试题

原创 2018-11-05 22:30:13 1513 阅读

二叉树（三十六）

上节博客我们介绍了通用树到二叉树的转换，今天我们就来看看二叉树的实现。我们先来看看它的组成结构，如下设计要点： &

树

二叉树

先序遍历

中序遍历

后序遍历

原创 2018-10-29 23:55:22 721 阅读

树到二叉树的转换（三十五）

树

二叉树

双亲孩子

表示法

原创 2018-10-21 18:05:38 3066 阅读

数据结构之树（三十四）

树

工厂模式

子树

度

前驱后继

原创 2018-10-21 15:58:32 972 阅读

归并排序和快速排序（三十二）

上节我们学习了冒泡排序和希尔排序，本节我们继续学习归并排序和快速排序。 1、归并排序：将两个或两个以上的有序序列合并成一个新的有序序列。如下

排序

归并排序

快速排序

原创 2018-10-17 21:58:52 1073 阅读

冒泡排序和希尔排序（三十一）

在上节博客中，我们学习了插入排序和选择排序，那么本次我们继续学习冒泡排序和希尔排序。什么是冒泡排序呢？它是每次从后向前进行（假设为第 i 次），j = n - 1, n - 2, ... , i, 两两比较 V[j-1] 和 V[j] 的关键字；如果发生逆序，则交换 V[j-1] 和 V[j]。

排序

冒泡排序

希尔排序

原创 2018-10-17 14:38:40 1565 阅读

选择排序和插入排序（三十）

今天我们来看下排序，那么什么是排序呢？排序是计算机内部经常进行的一种操作，其目的是将一组“无序”的数据元素调整为“有序”的数据元素。下来我们来看一个概念：排序的稳定性。什么是排序的稳定性呢？它是指如果在序列中有两个数据元素 r[i] 和 r[j]，它们的关键字 k[i] == k[j] ，且在排序之前，对象 r[i] 排在 r[j] 前面；如果在排序之后，对象 r[i] 仍在 r[j] 的前面，则称这个排序方法是稳定的，否则称这个排序方法是不稳定的。下来我们来看看多关键字排序。这个就是在排序时需要比较的关键字多余一个，那么是什么意思呢？就是当排序结果首先按关键字 1 进行排序，当关键字 1 相同时按关键字 2 进行排序；...；当关键字 n-1 相同时按关键字 n 进行排序。对于多关键字排序，我们只需要在比较操作时同时考虑多个关键字即可。

排序

选择排序

插入排序

原创 2018-10-16 21:37:05 521 阅读

递归思想及应用续（二十九）

今天我们继续来学习递归，下来我们先来回顾下函数的调用过程：在程序运行后有一个特殊的内存区供函数调用使用。那么这个内存区有什么用呢？1、用于保存函数中的实参，局部变量，临时变量等；2、从起始地址开始往一个方向增长（如：高地址 --> 低地址）；3、有一个专用“指针”标识当前已使用内存的“顶部”。那么程序中的栈区，就是一段特殊的专用内存区。

递归

回溯

八皇后问题

原创 2018-10-14 13:41:26 471 阅读

递归思想及应用（二十八）

今天我们来看看递归，那么我们为什么要讲递归呢？在后面的数据结构的学习中会用到递归的思想。递归是一种数学上分而自治的思想，将原问题分解为规模较小的问题进行处理。分解后的问题与原问题的类型完全相同，但规模较小；通过小规模问题的分解，能够轻易求得原问题的解。但问题的分解是有限的（递归不能无限进行），当边界条件不满足时，分解问题（递归继续进行）；当边界条件满足时，直接求解（递归结束）。

递归

斐波拉契

数列

单向链

原创 2018-10-09 21:51:12 2088 阅读

KMP 算法的应用（二十七）

我们在上节博客中讲到了 KMP 算法的具体实现，那么我们本节就来看看 KMP 算法的应用。问题：如何在目标字符串中查找是否存在指定的子串？1、子串查找（KMP 算法的直接应用）；2、在字符串中将指定的子串删除；3、字符串的减法操作定义（operator -）； 4、字符串中的子串替换；5、从字符串中创建子串

子串查找

KMP 算法

增删查找

字符串类

原创 2018-10-01 22:54:59 3164 阅读

KMP子串查找算法（二十六）

我们在之前学习了字符串类，那么查找字符串类的需求就随之而来。如何在目标字符串 S 中，查找是否存在子串 P？我们大家最先能想到的肯定是朴素解法，何谓朴素解法呢？就是一个一个进行对比，如果比对不成功，便向后移一位。

字符串类

子串查找

KMP

朴素解法

原创 2018-10-01 17:35:12 2924 阅读

字符串类（二十五）

今天我们来看看字符串类。在之前的学习中，我们得知：在 C 语言中，它是不支持真正意义上的字符串；它用字符数组和一组函数实现字符串操作；C 语言是不支持自定义类型的，因此无法获得字符串类型。那么从 C 到 C++ 的进化过程中引入了自定义类型，在 C++ 中可以通过类完成字符串类型的定义。那么问题来了：在

字符串

操作符

重载

原创 2018-09-23 17:19:31 655 阅读

两个有趣的问题（二十四）

我们在之前学习了栈和队列，栈的特性是先进后出，而队列的特性是先进先出。现在有两个有趣的问题：既然栈和队列在实现上非常相似，是否可以用栈实现队列？再者是否可以用队列来实现栈呢？今天我们就来探究下这两个问题。那么用栈实现队列的核心是什么呢？等价于用“后进先出”的特性实现“先进先出”的特性！那么我们下来来用队列实现栈，其本质为用队列“先进先出”的特性实现“后进先出”的特性！

栈

队列

栈实现队列

队列实现栈

原创 2018-09-22 11:35:26 1169 阅读

队列（二十三）

队列

线性表

StaticQueue

LinkQueue

原创 2018-09-22 10:05:52 1178 阅读

栈（二十二）

今天我们来学习下栈。那么什么是栈呢？栈是一种特殊的线性表，它仅能在线性表的一段进行操作。栈顶（Top）是允许操作的一端，栈底（Bottom）是不允许操作的一端。栈的特性是后进先出（last in first out），另外一种说法就是先进后出。

栈

线性表

StaticStack

后进先出

原创 2018-09-19 23:54:30 940 阅读

双向循环链表（二十一）

我们在上节博客中介绍了 Linux 中的内核链表，下来我们就用 Linux 内核链表来实现 DTLib 中的双向循环链表。它继承自 DualLinkList，它的继承关系如下图所示下来我们来讲讲它的设计思路：

双向

循环链表

链表

原创 2018-09-18 22:17:15 1800 阅读

Linux 内核链表剖析（二十）

上节博客中，我们讲到了 Linux 中的宏定义 offsetof 与 container_of 宏。那么本节我们的课程目标就是一直 Linux 内核链表，使其适用于非 GNU 编译器，分析 Linux 内核中链表的基本实现。我们首先来看看 Linux 内核链表的位置及其依赖：1、位置：{linux-2.6.39}\\include\linux\list.h； 2、依赖： #include <linux/types.h> #include <linux/stddef.h> #include <linux/poison.h> #include <linux/prefetch.h> 在移植时需要注意的事项：1、清楚文件间的依赖：剥离依赖文件中与链表实现相关的代码； 2、清楚平台相关代码（GNU C）：（{}），typeof，__builtin_prefetch，static inline

Linux

内核链表

移植

原创 2018-09-16 09:41:20 1876 阅读

Linux 宏定义之 offsetof 与 container_of（十九）

今天我们来看看Linux中的两个经典的宏：offsetof与container_of。下来我们先来看看它们两个的宏定义，如下#ifndefoffsetof#defineoffsetof(TYPE,MEMBER)((size_t)&((TYPE*)0)->MEMBER)#endif#ifndefcontainer_of#definecontainer_of(ptr,type,member)({\co

Linux

offsetof

container_of

原创 2018-09-05 22:24:24 4369 阅读

双向链表（十八）

在学习完循环链表之后，我们是不是觉得链表就完美了嘛？既有单链表，还有循环链表供我们使用，看起来貌似链表已经够我们所使用了，其实不然。试想下：如果我们在某个结点处需要查看它之前的结点，那么我们只能利用循环链表来遍历一次才能获取到这个结点，这种做法是很低效的。因此，我们需要另一种新的链表来供我们调用，那便是

双向链表

DualLinkList

前驱后继

反向遍历

原创 2018-09-03 23:56:31 1246 阅读

循环链表的实现（十七）

今天我们来看下一个新概念：循环链表。那么什么是循环链表呢？从概念上来说，任意数据元素都有一个前驱和一个后继，所有的数据元素的关系构成一个逻辑上的环；在其实现上，循环链表是一种特殊的单链表，它的尾结点的指针域保存了首结点的地址。下来我们以图解的方式来看看循环链表的逻辑构成方式，如下

循环链表

CircleLinkList

约瑟夫

环问题

原创 2018-09-02 16:34:01 870 阅读 1收藏

再论智能指针（十六）

我们在之前已经介绍过智能指针了，为什么我们还在这块再提出来呢？在之前的单链表(LinkList)的实现中，我们有使用了原生指针，那么此时我们用智能指针来代替原生指针是否可以呢？我们来试试，如下#ifndefLINKLIST_H#defineLINKLIST_H#include"List.h"#include"Exception.h"#include"SmartPointer.h"namespace

智能指针

SharedPointer

SmartPointer

原创 2018-08-30 23:49:08 780 阅读

典型问题分析（十五）

在经过一段时间的编写，我们的数据结构库已经有了一定的规模。那么我们之前编写的代码就没有一点bug吗？之前每个代码都是经过测试了的，因此阔能是没有bug的，但是我们还是来对它进行分析，看看究竟是否一点bug都没有呢。测试1：创建异常对象时的空指针问题，如下main.cpp如下#include#include"Exception.h"usingnamespacestd;usingnamespaceDT

数据结构

bug

迭代升级

原创 2018-08-26 00:44:02 993 阅读

静态单链表（十四）

我们在之前的博客中实现了线性表。那么如果需要频繁增删数据元素，该如何选择线性表呢？根据之前所学的知识，单链表就可以实现的。但是如果我们所想要实现的是一个数据元素的个数是固定的呢？如果还是继续需要频繁增删数据元素，此时问题就出来了。想想我们频繁地增删数据元素，那么势必会导致堆空间中出现大量的内存碎片，此时如果别的出现想要申请一块较大的连续内存块，有可能会导致没有那么大的连续内存。那么此时系统便会去处理那些内存碎片，肯定会导致系统变慢。这便是单链表的一个缺陷。此时我们就需要一种新的线性表了。设计思路：在“单链表”的内部增加一片预留的空间，所有的 Node 对象都在这片空间中动态创建和动态销毁。这便是我们本节所想要实现的静态单链表了。

静态

单链表

顺序表

数据元素

原创 2018-08-25 16:22:20 760 阅读

单链表的优化（十三）

我们在之前实现了单链表，那么我们如何遍历单链表中的每一个数据元素呢？肯定直接一个 for 循环就可以搞定啊，我们来看看当前基于我们实现的单链表遍历的方法，main.cpp 如下#include <iostream> #include "LinkList.h&qu

单链表

LinkList

遍历

游标

原创 2018-08-24 00:55:15 1303 阅读

顺序表和单链表的对比（十二）

顺序表

单链表

相等比较操作符

原创 2018-08-23 01:03:57 1783 阅读

单链表（十一）

上节博客中我们讲到了线性表的链式存储结构，那么本节我们将会完成具体的实现。结构框架如下我们先来看看LinkList的设计要点：1、类模板，通过头结点访问后继结点；2、定义内部结点类型Node，用于描述数据域和指针域；3、实现线性表的关键操作（增、删、查等）。我们来看看LinkList具体的实现LinkList.h源码#ifndefLINKLIST_H#defineLINKLIST_H#includ

单链表

链式

存储结构

线性表

原创 2018-08-21 23:46:41 649 阅读

线性表的链式存储结构（十）

我们之前学习了顺序存储结构线性表，虽然它很强大。但是存在一个不算是缺点的缺点：那便是在插入和删除时。需要移动大量的元素。那么该如何解决这个问题呢？我们直接会想到的是在数据元素之间空出位置，那么在后面的插入时便会很方便。那么此时便会出现一个问题：究竟留出多少空间合适呢？有一个极端是我们需要插入的是 n 个元素。换而言之，这个空间需要预留无穷大，那么这个肯定是不现实的。此时便出现了我们本节要讲的内容：链式存储。我们来看看链式存储的定义：为了表示每个数据元素与直接后继元素之间的逻辑关系；数据元素除了存储本身的信息外，还需要存储直接后继的信息。

链式存储

链表

数据域

指针域

原创 2018-08-17 21:35:50 2254 阅读

数组类（九）

我们上节博客说到了自己完成一个数组类，以此来区分数组和线性表。那么我们来看看数组类的具体实现，它也同样有两个子类 StaticArray 和 DynamicArray。下来我们先来看看 StaticArray 的实现，那么我们创建的数组类是用来代替原生数组的使用。这个数组类应包含长度信息，数组类也能主动发现越界访问。那么 Array 的设计要点有哪些呢？1、抽象类模板，存储空间的位置和大小由子类完成；2、重载数组操作度，判断访问下标是否合法；3、提供数组长度的抽象访问函数；4、提供数组对象间的赋值操作。

Array 类

StaticArray

DynamicArray

原创 2018-08-16 22:41:02 1380 阅读

顺序存储线性表的分析（八）

我们在前面讲解了SeqList线性表的相关特性，下来我们来分析下它的效率。如下templateclassSeqList:publicList{protected:T*m_array;//顺序存储空间intm_length;//当前线性表长度public:boolinsert(inti,constT&e);//O(n)boolremove(inti);//O(n)boolset(inti,const

顺序

存储

线性表

原创 2018-08-14 23:44:11 638 阅读

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