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2009年(58)

我的朋友

分类: C/C++

2009-04-25 20:59:35

前两在网上看到一道题,觉得有意思,这两天用C实现了一下。具体问题的详细描述我忘了,大致就是四则混合运算,只是这里不是数,而是集合,可以把每个大括号当作一个集合。集合的+相当于是求并集,-求交集的补集,*求交集,当然,这里运算符也有优先级。

这题的思路很容易想到,因为当年学数据结构的时候已经讲过了,让符号依次进栈,根据下一个符号来决定上一个符号是否进行计算。数据也应该放到栈里面,不过C语言里的数据结构相关的函数都得自己定义,符号已经用栈了,所以数据的存放我选择用链表来实现,这样两种都可以练习一下。可以定义一个头结点,每来一个{},插到头结点后面,这样每次运算的时候,用head->next,与head->next->next,来进行运算,运算后合并,其实和栈也差不多。

{}中的数据元素,我分别用了三种数据结构来实现。

第一种是链表,这是最容易想到的。为什么呢?因为如果把{}当作一个链表的话,里面的元素个数是变化的,变化的我们自然会想到用链表了,何况还要进行交并运算。所以第一种方法是将每个{}当作一个结点,所以的{}可以构成一个链表。
不过问题来了,链表对于查找是很慢的,比如求交集的时候,得遍历以查看其其是否在当前链表中。要想快速定位,hash最好不过了。

第二种是类似于hash表的数据结构。题中我们只对字母进行操作,如果假定只对小写字母进行操作的话,那么也就是说,最多一个{}中有26个字母,我们就可以先为每个结点分配一个大写为26的数组,用字母通过运算来作为下标,比如c,利用(c-'a')来作为其下标,增加相应的元素只用将相应的位赋1,查找时也只用判断其是否为1即可。
既然每个字母只有两种状态,存在或者不存在,那么我们完全可以用位来实现,这样,一个int型(32位机及其以上)就可以包含26个字母了。

第三种利用位来实现,用位一是节约空间,不过空间对于现在的计算机来说根本不算啥,其主要的好处是运算简单了,来看看+,-,*怎么实现的:
/**************** MATHEMATIC OPERATION ****************/
void addition(BIT_SET *dst, BIT_SET *src)
{
  dst->letters |= src->letters;
}

void subtraction(BIT_SET *dst, BIT_SET *src)
{
  dst->letters &= ~(dst->letters & src->letters);
}

void multiplication(BIT_SET *dst, BIT_SET *src)
{
  dst->letters &= src->letters;
}
非常简单,如果用其它两种,即使是上面的类似于hash表的,也得做一次循环,看其中的位是否存在于另一个集合中,只是find过程比较快而已。

后面两种都采用了以空间换时间的方法,虽然浪费了一些存贮空间,但是时间上得到了提高。以后对于这种固定集合的,都可以考虑一下用这种思想。

代码这里就不贴了,思想最重要。
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