Bài giảng Cấu trúc dữ liệu và giải thuật: Chương 3 - Trần Minh Thái (Trường Đại học Hồng Bàng )

Chia sẻ: Bình Yên | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:43

Thêm vào BST

Báo xấu

70
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cấu trúc dữ liệu và giải thuật - Chương 3: Tổ chức ngăn xếp (Stack) & Hàng đợi (Queue) trên mảng một chiều" cung cấp cho người học các khái niệm Ngăn xếp (Stack) và Hàng đợi (Queue), các thao tác trên Ngăn xếp và Hàng đợi, minh họa các ứng dụng. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cấu trúc dữ liệu và giải thuật: Chương 3 - Trần Minh Thái (Trường Đại học Hồng Bàng )

Chương 3. Tổ chức ngăn xếp (Stack) & Hàng đợi (Queue) trên mảng một chiều Trần Minh Thái Email: minhthai@huflit.edu.vn Website: www.minhthai.edu.vn 1
Nội dung • Trình bày khái niệm Ngăn xếp (Stack) và Hàng đợi (Queue) • Các thao tác trên Ngăn xếp và Hàng đợi • Minh họa các ứng dụng 2
Ngăn xếp • Ngăn xếp là gì? • Cách khai báo cấu trúc ngăn xếp dùng mảng một chiều? • Các ứng dụng • Cài đặt 3
Ví dụ về Ngăn xếp Thành phần được lấy ra đầu tiên? 4
Khái niệm Stack • Gồm nhiều phần tử lưu trữ theo thứ tự • Hoạt động theo cơ chế “Vào sau – Ra trước” (LIFO – Last In, First Out) Đỉnh ngăn xếp 5
Thao tác cơ bản trên Stack • InitStack: khởi tạo Stack rỗng • IsEmpty: kiểm tra Stack rỗng? • IsFull: kiểm tra Stack đầy? Push Pop • Push: thêm 1 phần tử vào Stack • Pop: lấy ra 1 phần tử khỏi Stack 6
Thao tác Push vào Stack PUSH Top 7
Thao tác Pop khỏi stack Top P OP 8
Stack – Sử dụng mảng Top C B A Stack A B C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Top 9
Ngăn xếp – Sử dụng mảng Top Top Top E D D D C Top C C C B B B B B Top A A A A A A Top 10
Ví dụ, Ngăn xếp chứa số nguyên – Sử dụng mảng struct ttStack { int* StkArray; // mảng chứa các phần tử int StkMax; // số phần tử tối đa int StkTop; // vị trí đỉnh Stack }; typedef struct ttStack STACK; 11
Ngăn xếp số nguyên – Sử dụng mảng bool InitStack(STACK& s, int MaxItems) { s.StkArray = new int[MaxItems]; if (s.StkArray == NULL) return false; s.StkMax = MaxItems; s.StkTop = -1; return true; } 12
Ngăn xếp số nguyên – Sử dụng mảng bool IsEmpty(const STACK &s) { if (s.StkTop==-1) return true; return false; } 13
Stack số nguyên – Sử dụng mảng bool IsFull(const STACK &s) { if (s.StkTop==s.StkMax-1) return true; return false; } 14
Stack số nguyên – Sử dụng mảng bool Push (STACK &s, int newitem) { if (IsFull(s)) return false; s.StkTop++; s.StkArray[s.StkTop] = newitem; return true; } 15
Stack số nguyên – Sử dụng mảng bool Pop(STACK &s, int &outitem) { if (IsEmpty(s)) return false; outitem = s.StkArray[s.StkTop]; s.StkTop--; return true; } 16
Bài tập • Viết hàm nhập và xuất Stack số nguyên • Khai báo cấu trúc và viết hàm tạo Stack từ chuỗi ký tự str (mỗi phần tử Stack là ký tự) • Khai báo cấu trúc và viết hàm tạo Stack từ chuỗi ký tự str (mỗi phần tử Stack là một từ - từ cách nhau bởi khoảng trắng) 17
Stack – Ví dụ ứng dụng • Kiểm tra sự tương ứng của các cặp ngoặc đơn trong một biểu thức • ((A+B)/C ( A + B ) / C) ? ? • Đảo ngược một chuỗi ký tự • Cá Ăn Kiến  nếiK nĂ áC 18
Stack – Ứng dụng • Stack có nhiều ứng dụng: • Lưu vết trong thuật toán “back-tracking” (theo dõi dấu vết) • Tính giá trị biểu thức toán học (thuật toán Balan ngược) • Khử đệ quy • … 19
Stack – Quick Sort • Để khử đệ quy cho Quick Sort, ta sử dụng một stack để lưu lại các partition (phân hoạch) cần tiến hành sắp xếp. • Ý tưởng: • Push phân hoạch đầu tiên (0, n-1) vào stack • Trong khi stack chưa rỗng • Pop một phân hoạch từ stack • Chọn phần tử trục trên phân hoạch này • Điều chỉnh phân hoạch tương ứng với trục • Push 2 phân hoạch bên trái và phải trục vào stack 20