牛客网解题-在线编程-2017网易有道_构造队列

1. 题目

• 题目描述

小明同学把1到n这n个数字按照一定的顺序放入了一个队列Q中。现在他对队列Q执行了如下程序：

while(!Q.empty())              //队列不空，执行循环{    int x=Q.front();            //取出当前队头的值x    Q.pop();                    //弹出当前队头    Q.push(x);                  //把x放入队尾    x = Q.front();              //取出这时候队头的值    printf("%d\n",x);           //输出x    Q.pop();                    //弹出这时候的队头}

做取出队头的值操作的时候，并不弹出当前队头。

小明同学发现，这段程序恰好按顺序输出了1,2,3,…,n。现在小明想让你构造出原始的队列，你能做到吗？

[注：原题样例第三行5有错，应该为3，以下已修正]

• 输入描述

第一行一个整数T（T ≤ 100）表示数据组数，每组数据输入一个数n（1 ≤ n ≤ 100000），输入的所有n之和不超过200000。

• 输出描述

对于每组数据，输出一行，表示原始的队列。数字之间用一个空格隔开，不要在行末输出多余的空格.

• 示例

  • 输入：

    4
    1
    2
    3
    10

  • 输出：

    1
    2 1
    2 1 3
    8 1 6 2 10 3 7 4 9 5

2. 解题思路

• 原题目的意思：队列中的元素按照“队首元素弹出并放入队尾 -> 队首元素取值输出 -> 队首元素弹出”的步骤进行得到了1,2,…,n的顺序序列。

• 现需构造原始队列达到此目的。

• 解题思路：逆向求解。

  • 题目的操作按照如下步骤进行

    • （1）原队列（由满到空）队首元素移到队尾
    • （2）取出队首元素
    • （3）循环n次，放入新队列（由空到满）队尾得到输出

  • 所以可按照如下步骤得到原队列

    • （1）循环取出新队列（由满到空）队尾元素n->n-1->n-2…
    • （2）放入原队列（由空到满）队首
    • （3）将原队列队尾元素移到队首

• 元素分布还呈现如下特点

  • 第一遍：在1，3，5…位置放入1,2,3…等数
  • 第二遍：去掉第一遍放入的数，依然每隔一个位置继续放入一个数
  • 重复直至放满整个数组。

3. 代码

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>//原始数组构造函数（类队列）void QueueReconstruct(int n, int *queue, int *newQueue, int *head, int *tail){    int data, temp, i = n;    while (n > 0)    {        data = queue[n - 1];        //放入队列head        if (i == n)        {            newQueue[*tail] = data;        }        else        {            newQueue[*head] = data;            (*head)++;            //tail元素放到head            temp = newQueue[*tail];            newQueue[*tail] = newQueue[*head];            newQueue[*head] = temp;        }        //tail指针变化        if (i == n)        {            (*head)++;            n--;            continue;        }        else        {            (*head)++;            (*tail)++;            n--;        }    }    return;}int main(){    int queue1[100000], queue2[300000];    memset(queue2, 0, sizeof(queue2));    int n, T;    //输入组数T    scanf("%d", &T);    while (T--)    {        //输入每行数n        scanf("%d",&n);        int i = 0, j = 0;        //每行对应的数组        for (; i < n; i++)        {            queue1[i] = i + 1;        }        //调用队列重建函数        int head = 0, tail = 0;        QueueReconstruct(n, queue1, queue2, &head, &tail);        //结果输出        for (j = head - 1; j >= tail; j--)        {            printf("%d%c",queue2[j],j == tail ? '\n' : ' ');        }    }    return 0;}

运行时间：47ms

占用内存：2804K

4. 总结

• 变量作为函数参数传递且需要进行修改

  • 像程序中的head和tail变量

  • 因为QueueReconstruct执行完需要使用修改后的head和tail来输出数据，所以设置为指针形式

    • C语言中没有引用，所以这里不能使用引用，在C++中可以设置为QueueReconstruct(….，int &head, int &tail)的引用形式

• 变量的作用域简单总结：C语言中的存储类型有extern，static，auto，register四种类型

  • 全局变量

    • 一个在所有函数之外定义的变量
    • 作用域：整个源程序

    • 存储位置：全局存储区（静态区）或常量区

    • [1] 普通全局变量定义在主程序或头文件中可以在所有源程序中使用，定义在某个源程序中需要通过extern来进行声明使用

    • [2] 通过extern也可在其他源文件中使用

    • [3] 通过static只可以在本程序中使用

  • 局部变量

    • 只在特定函数或过程中可以访问的变量
    • 作用域：仅限于函数体内部

    • 存储位置：普通局部变量存储在栈区，static局部变量存储在静态区

    • [1] static修饰的局部变量，存储位置由栈区变为静态区

    • [2] static可以修饰函数和变量，修饰函数其作用域仅限当前源文件

• 程序中head和tail就是main函数中的局部变量，如果不以指针等形式传入QueueReconstruct函数内，由于在QueueReconstruct函数内的局部变量作用域仅为QueueReconstruct函数本身，则在main函数中head和tail的值没有改变。如int n传入函数后虽然进行n–操作，但QueueReconstruct函数执行完输出仍为原来的取值。

Acknowledgements:
http://m.blog.csdn.net/u010429424/article/details/76947514

2017.08.28