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[Estructura de datos] Operaciones de estructura de datos de uso común en entrevistas escritas

2024-07-12

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Operaciones de estructura de datos de uso común en entrevistas escritas

Ordenar y buscar

  • Escriba un programa en C para implementar la clasificación de burbujas.
#include <stdio.h>
// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 交换元素
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}
int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    return 0;
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  • Escriba un programa en C para implementar la clasificación por selección.
#include <stdio.h>
// 选择排序函数
void selectionSort(int arr[], int n) {
    int i, j, min_idx;
    // 外循环：遍历数组中的所有元素
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
        // 将当前位置设为最小值的位置
        min_idx = i;
        // 内循环：从i+1到n-1中找到最小元素的索引
        for (j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[min_idx]) {
                min_idx = j;
            }
        }
        // 将找到的最小值交换到它应该在的位置
        if (min_idx != i) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[min_idx];
            arr[min_idx] = temp;
        }
    }
}
int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    selectionSort(arr, n);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    return 0;
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  • Escriba un programa en C para implementar la ordenación por inserción.
#include <stdio.h>
// 插入排序函数
void insertionSort(int arr[], int n) {
    int i, key, j;
    // 外循环：从第二个元素开始遍历数组
    for (i = 1; i < n; i++) {
        key = arr[i]; // 当前要插入的元素
        j = i - 1; // 已经排序的最后一个元素的索引
        // 将arr[i]与已排序的数组进行比较，找到插入位置
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j]; // 向后移动元素
            j = j - 1; // 向前移动指针
        }
        arr[j + 1] = key; // 插入当前元素
    }
}
int main() {
    int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    insertionSort(arr, n);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    return 0;
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  • Escriba un programa en C para implementar una clasificación rápida.
#include <stdio.h>
// 快速排序的分区函数
int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准
    int i = (low - 1); // 较小元素的索引
    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
        // 如果当前元素小于或等于基准
        if (arr[j] <= pivot) {
            i++; // 增加较小元素的索引
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    return (i + 1);
}
// 快速排序函数
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        // 找到分区点
        int pi = partition(arr, low, high);
        // 分别对分区点左右的子数组进行快速排序
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}
int main() {
    int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    quickSort(arr, 0, n - 1);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    return 0;
}

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  • Escriba un programa en C para implementar la búsqueda binaria.
#include <stdio.h>
// 二分查找函数
int binarySearch(int arr[], int l, int r, int x) {
    while (l <= r) {
        int m = l + (r - l) / 2; // 计算中间位置
        // 检查x是否在中间位置
        if (arr[m] == x) {
            return m; // 找到了x，返回它的索引
        }
        // 如果arr[m] < x，则x只能在右半部分
        if (arr[m] < x) {
            l = m + 1;
        } else { // 否则x只能在左半部分
            r = m - 1;
        }
    }
    // 如果没有找到x，返回-1
    return -1;
}
int main() {
    int arr[] = {2, 3, 4, 10, 40};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int x = 10;
    int result = binarySearch(arr, 0, n - 1, x);
    if (result == -1) {
        printf("Element is not present in arrayn");
    } else {
        printf("Element is present at index %dn", result);
    }
    return 0;
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Árbol de cola de pila de cadena

  • Escriba un programa en C para implementar las operaciones básicas de una lista vinculada.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义链表节点结构
struct Node {
    int data; // 节点存储的数据
    struct Node *next; // 指向下一个节点的指针
};
// 创建一个新的链表节点
struct Node* newNode(int data) {
    struct Node* new_node = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    new_node->data = data;
    new_node->next = NULL;
    return new_node;
}
// 在链表的末尾添加一个新节点
void append(struct Node** head_ref, int new_data) {
    struct Node* new_node = newNode(new_data);
    struct Node *last = *head_ref; // 用于找到链表的最后一个节点
    // 如果链表为空，新节点就是头节点
    if (*head_ref == NULL) {
        *head_ref = new_node;
        return;
    }
    // 否则，遍历链表找到最后一个节点
    while (last->next != NULL) {
        last = last->next;
    }
    // 将新节点添加到链表的末尾
    last->next = new_node;
}
// 打印链表节点
void printList(struct Node *node) {
    while (node != NULL) {
        printf("%d ", node->data);
        node = node->next;
    }
}
int main() {
    struct Node* head = NULL; // 初始化链表为空
    // 向链表添加数据
    append(&head, 1);
    append(&head, 3);
    append(&head, 1);
    append(&head, 4);
    append(&head, 1);
    append(&head, 5);
    // 打印链表
    printf("Created linked list: ");
    printList(head);
    return 0;
}

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  • Escriba un programa en C para implementar las operaciones básicas de la pila.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义栈节点结构
struct StackNode {
    int data; // 节点存储的数据
    struct StackNode *next; // 指向下一个节点的指针
};
// 判断栈是否为空
int isEmpty(struct StackNode *root) {
    return !root;
}
// 创建一个新的栈节点
struct StackNode* newNode(int data) {
    struct StackNode* stackNode = (struct StackNode*)malloc(sizeof(struct StackNode));
    stackNode->data = data;
    stackNode->next = NULL;
    return stackNode;
}
// 压栈操作
void push(struct StackNode** root, int data) {
    struct StackNode* stackNode = newNode(data);
    stackNode->next = *root;
    *root = stackNode;
    printf("%d pushed to stackn", data);
}
// 弹栈操作
int pop(struct StackNode** root) {
    if (isEmpty(*root)) {
        return -1;
    }
    struct StackNode* temp = *root;
    *root = temp->next;
    int popped = temp->data;
    free(temp);
    return popped;
}
int main() {
    struct StackNode* root = NULL;
    // 压栈操作
    push(&root, 10);
    push(&root, 20);
    push(&root, 30);
    // 弹栈操作
    printf("%d popped from stackn", pop(&root));
    printf("%d popped from stackn", pop(&root));
    printf("%d popped from stackn", pop(&root));
    // 再次尝试弹栈，此时栈为空
    printf("%d popped from stackn", pop(&root));
    return 0;
}

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El programa anterior demuestra cómo utilizar una lista vinculada para implementar la estructura de datos de la pila, incluidas las operaciones push y pop. La pila es un último en entrar, primero en salir (último en entrar, primero en salir)LIFO ) estructura de datos, que se utiliza a menudo en programas para resolver requisitos de almacenamiento temporal, como llamadas a funciones, evaluación de expresiones, coincidencia de corchetes, etc.En este ejemplo definimos unStackNodeLa estructura representa los nodos de la pila, cada nodo contiene unintescriba datos y un puntero al siguiente nodo.pushLa función se utiliza para agregar un nuevo elemento a la pila, ypop Función utilizada para eliminar el elemento superior de la pila. Si la pila está vacía,pop La función devolverá -1.existirmainFunciones, demostramos cómo usar estas funciones para empujar y hacer estallar la pila.

  • Escriba un programa en C para implementar las operaciones básicas de la cola.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义队列节点结构
struct QueueNode {
    int data; // 节点存储的数据
    struct QueueNode *next; // 指向下一个节点的指针
};
// 创建一个新的队列节点
struct QueueNode* newNode(int data) {
    struct QueueNode* queueNode = (struct QueueNode*)malloc(sizeof(struct QueueNode));
    queueNode->data = data;
    queueNode->next = NULL;
    return queueNode;
}
// 队列的入队操作
void enqueue(struct QueueNode** front_ref, struct QueueNode** rear_ref, int data) {
    struct QueueNode* new_node = newNode(data);
    
    // 如果队列为空，新节点即为头节点
    if (*rear_ref == NULL) {
        *front_ref = new_node;
        *rear_ref = new_node;
        return;
    }
    
    // 否则，将新节点添加到队列末尾
    (*rear_ref)->next = new_node;
    *rear_ref = new_node;
}
// 队列的出队操作
int dequeue(struct QueueNode** front_ref) {
    if (*front_ref == NULL) {
        return -1; // 队列为空
    }
    
    struct QueueNode* temp = *front_ref;
    *front_ref = (*front_ref)->next;
    int dequeued = temp->data;
    free(temp);
    
    return dequeued;
}
int main() {
    struct QueueNode* front = NULL;
    struct QueueNode* rear = NULL;
    // 入队操作
    enqueue(&front, &rear, 10);
    enqueue(&front, &rear, 20);
    enqueue(&front, &rear, 30);
    // 出队操作
    printf("%d dequeued from queuen", dequeue(&front));
    printf("%d dequeued from queuen", dequeue(&front));
    printf("%d dequeued from queuen", dequeue(&front));
    // 再次尝试出队，此时队列为空
    printf("%d dequeued from queuen", dequeue(&front));
    return 0;
}

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El programa anterior demuestra cómo utilizar una lista vinculada para implementar la estructura de datos de la cola, incluidas las operaciones de poner y quitar la cola. La cola es primero en entrar, primero en salir (FIFO ) estructura de datos, que se utiliza a menudo en programas para resolver problemas que requieren un procesamiento ordenado, como tareas de impresión, programación de tareas, etc.En este ejemplo definimos unQueueNodeEstructura para representar los nodos de la cola, cada nodo contiene unintescriba datos y un puntero al siguiente nodo.enqueueLa función se utiliza para agregar un nuevo elemento a la cola, ydequeue Función utilizada para eliminar el elemento más frontal de la cola. Si la cola está vacía,dequeue La función devolverá -1.existirmainFunciones, demostramos cómo usar estas funciones para realizar operaciones de poner y quitar la cola.

  • Escriba un programa en C para implementar las operaciones básicas de un árbol binario.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树节点结构
struct TreeNode {
    int data; // 节点存储的数据
    struct TreeNode *left; // 指向左子节点的指针
    struct TreeNode *right; // 指向右子节点的指针
};
// 创建一个新的二叉树节点
struct TreeNode* newNode(int data) {
    struct TreeNode* treeNode = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));
    treeNode->data = data;
    treeNode->left = NULL;
    treeNode->right = NULL;
    return treeNode;
}
// 插入节点到二叉树
void insert(struct TreeNode** root, int data) {
    if (*root == NULL) {
        *root = newNode(data);
        return;
    }
    if (data < (*root)->data) {
        insert(&(*root)->left, data);
    } else if (data > (*root)->data) {
        insert(&(*root)->right, data);
    }
}
// 打印二叉树节点
void inorder(struct TreeNode* node) {
    if (node == NULL) {
        return;
    }
    inorder(node->left);
    printf("%d ", node->data);
    inorder(node->right);
}
int main() {
    struct TreeNode* root = NULL;
    // 插入节点到二叉树
    insert(&root, 50);
    insert(&root, 30);
    insert(&root, 20);
    insert(&root, 40);
    insert(&root, 70);
    insert(&root, 60);
    insert(&root, 80);
    // 打印二叉树的中序遍历结果
    printf("Inorder traversal of the given tree: n");
    inorder(root);
    return 0;
}

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El programa anterior demuestra cómo utilizar una lista vinculada para implementar la estructura de datos de un árbol binario, incluidas las operaciones de inserción y recorrido (en orden). Un árbol binario es una estructura de datos de árbol en la que cada nodo tiene como máximo dos nodos secundarios: un nodo secundario izquierdo y un nodo secundario derecho.En este ejemplo definimos unTreeNodeEstructura para representar los nodos del árbol binario, cada nodo contiene unintEscriba datos, un puntero al nodo secundario izquierdo y un puntero al nodo secundario derecho.insertLa función se utiliza para agregar un nuevo elemento al árbol binario yinorder La función se utiliza para imprimir todos los elementos de un árbol binario en un recorrido en orden.existirmainfunciones, demostramos cómo usar estas funciones para insertar nodos e imprimir los resultados de un recorrido en orden de un árbol binario.

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Se ha dedicado a la investigación de tecnología durante más de 30 años y domina varios lenguajes como java, linux, javascript, php, css, etc. Ha realizado muchas contribuciones en el campo del código abierto. Estación de documentación para desarrolladores para compartir algunos problemas en el desarrollo de tecnología para referencia futura.

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