![CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG
DANH SÁCH ĐẶC (Stack.h)
const max_stack = 100; // kích thước tối đa
template <class Stack_Element>
// Stack_Element=int, double, string, Employee
class Stack
{
private: // định nghĩa cấu trúc dữ liệu
int count; // vị trí top, số phần tử
Stack_Entry entry[max_stack];
public: // định nghĩa các thao tác trừu tượng
Stack(); // hàm khởi tạo mặc định
bool empty() const;
bool full() const;
bool push(const Stack_Entry &item);
bool pop();
};
count](https://image.slidesharecdn.com/stackqueue-160119185045/85/Stack-amp-queue-8-320.jpg)
![CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG
DANH SÁCH ĐẶC (Stack.cpp)
template <class Stack_Element>
Stack<Stack_Element>::Stack()
{
count = 0;
}
bool Stack<Stack_Element>::push(const Stack_Entry &item)
{
bool outcome = true;
if full()
outcome = false;
else
entry[count++] = item;
return outcome;
}
count
count
item
count
item
item](https://image.slidesharecdn.com/stackqueue-160119185045/85/Stack-amp-queue-9-320.jpg)
![CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG
DANH SÁCH ĐẶC
const max_queue = 100;
template <class Entry_Element>
class Queue
{
private:
int count; // số phần tử
int front; // vị trí đầu hàng đợi
int rear; // vị trị cuối hàng đợi
Entry_Element entry[max_queue];
public:
Queue(); // hàm khởi tạo mặc định
bool empty() const;
bool full() const;
bool serve(); // dequeue
bool append(const Queue_Entry &item); // enqueue
};
item item item item
count = 4
front
rear](https://image.slidesharecdn.com/stackqueue-160119185045/85/Stack-amp-queue-19-320.jpg)
![CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG
DANH SÁCH ĐẶC
template <class Queue_Element>
bool Queue<Queue_Element>::append(const Queue_Element &item)
{
if (full()) // queue đầy
return false;
count++;
//rear = ((rear + 1) == max_queue) ? 0 : (rear + 1);
rear = (rear + 1) % max_queue;
entry[rear] = item;
return true;
}
front rear
item
rear
item
rear rear](https://image.slidesharecdn.com/stackqueue-160119185045/85/Stack-amp-queue-22-320.jpg)
Stack & queue
- 1. NỘI DUNG Kiểu dữ liệu Stack & Queue Cài đặt Stack & Queue Các cơ chế an toàn Ứng dụng thực tiễn
- 2. DANH SÁCH Danh sách Dãy hữu hạn phần tử Các thao tác: tạo mới, hủy, thêm, xóa, … Danh sách và mảng Ví dụ minh họa
- 3. DANH SÁCH ĐẶC, DANH SÁCH LIÊN KẾT Danh sách đặc: dùng mảng cài đặt Danh sách liên kết: dùng cấu trúc liên kết So sánh về mặt sử dụng bộ nhớ So sánh về mặt thao tác 1 3 5 8 … 1 o 3 o 5 o 8 o NULL max_count = 100
- 4. 1 DANH SÁCH HẠN CHẾ Danh sách: Thêm, xóa ở vị trí bất kỳ Stack: Thêm, xóa từ một đầu Queue: Thêm đầu này, xóa đầu kia Dùng List như Stack hoặc Queue? 3 7 9 5 1 3 7 9571 3 9
- 5. NGĂN XẾP Stack: Thêm, xóa phần tử từ một đầu (top) Stack là cấu trúc LIFO (Last In First Out)
- 6. HÀNG ĐỢI Queue: Thêm vào đầu này, lấy ra đầu kia Queue là cấu trúc FIFO (First In First Out) 1234 4 125 345
- 7. CÀI ĐẶT Danh sách đặc Danh sách liên kết
- 8. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH ĐẶC (Stack.h) const max_stack = 100; // kích thước tối đa template <class Stack_Element> // Stack_Element=int, double, string, Employee class Stack { private: // định nghĩa cấu trúc dữ liệu int count; // vị trí top, số phần tử Stack_Entry entry[max_stack]; public: // định nghĩa các thao tác trừu tượng Stack(); // hàm khởi tạo mặc định bool empty() const; bool full() const; bool push(const Stack_Entry &item); bool pop(); }; count
- 9. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH ĐẶC (Stack.cpp) template <class Stack_Element> Stack<Stack_Element>::Stack() { count = 0; } bool Stack<Stack_Element>::push(const Stack_Entry &item) { bool outcome = true; if full() outcome = false; else entry[count++] = item; return outcome; } count count item count item item
- 10. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH ĐẶC (Stack.cpp) template <class Stack_Element> bool Stack<Stack_Element>::pop() { bool outcome = true; if empty() outcome = false; else count--; return outcome; } count count count
- 11. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH ĐẶC (Stack.cpp) template <class Stack_Element> bool Stack<Stack_Element>::empty() const { return (count == 0); } template <class Stack_Element> bool Stack<Stack_Element>::full() const { return (count == max_stack); } count count=max_stack . . .
- 12. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> struct Node { Node_Entry entry; Node<Node_Entry> *next; Node(); // hàm khởi tạo mặc định Node(Node_Entry item, Node<Node_Entry> *link=NULL); }; template <class Node_Entry> Node<Node_Entry>::Node() { next = NULL; } template <class Node_Entry> Node<Node_Entry>::Node(Node_Entry item, Node<Node_Entry> *link) { entry = item; next = link; } entry next item entry
- 13. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> class Stack { private: Node<Node_Entry> *top_node; public: Stack(); // hàm khởi tạo mặc định bool empty() const; //bool full() const; bool push(const Node_Entry &item); bool pop(); }; entry
- 14. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> Stack<Node_Entry>::Stack() { top_node = NULL; } template <class Node_Entry> bool Stack<Node_Entry>::empty() const { return (top_node == NULL); } entry
- 15. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> bool Stack<Node_Entry>::push(const Node_Entry &item) { Node<Node_Entry> *new_top = new Node<Node_Entry>(item, top_node); if (new_top == NULL) return false; top_node = new_top; return true; } entry entry entryitem
- 16. CÀI ĐẶT NGĂN XẾP BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> bool Stack<Node_Entry>::pop() { Node<Node_Entry> *old_top = top_node; if (empty()) return false; top_node = old_top->next; // new top_node delete old_top; return true; } entry entry entryentry
- 17. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC Mảng tuyến tính (linear array) Mảng vòng (circular array) Hàng đợi trong thực tế? 0 1 2 3 front 4 5 6 rear 0 1 2 3 front 4 5 6 7 8 9 rear 7 8 9 rear rear 0
- 18. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC Hàng đợi rỗng Hàng đợi đầy front rear front frontrear rear
- 19. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC const max_queue = 100; template <class Entry_Element> class Queue { private: int count; // số phần tử int front; // vị trí đầu hàng đợi int rear; // vị trị cuối hàng đợi Entry_Element entry[max_queue]; public: Queue(); // hàm khởi tạo mặc định bool empty() const; bool full() const; bool serve(); // dequeue bool append(const Queue_Entry &item); // enqueue }; item item item item count = 4 front rear
- 20. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC template <class Queue_Element> Queue<Queue_Element>::Queue() { count = 0; front = 0; rear = max_queue - 1; } front rear
- 21. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC template <class Queue_Element> bool Queue<Queue_Element>::empty() const { return (count == 0); } template <class Queue_Element> bool Queue<Queue_Element>::full() const { return (count == max_queue); } front rear
- 22. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC template <class Queue_Element> bool Queue<Queue_Element>::append(const Queue_Element &item) { if (full()) // queue đầy return false; count++; //rear = ((rear + 1) == max_queue) ? 0 : (rear + 1); rear = (rear + 1) % max_queue; entry[rear] = item; return true; } front rear item rear item rear rear
- 23. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH ĐẶC template <class Queue_Element> bool Queue<Queue_Element>::serve() { if (empty()) return false; count--; //front = ((front + 1) == max_queue) ? 0 : (front + 1); front = (front + 1) % max_queue; return true; } front rearfront front
- 24. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> class Queue { private: Node<Node_Entry> *front; Node<Node_Entry> *rear; public: Queue(); // hàm khởi tạo mặc định bool empty() const; //bool full() const; bool append(const Node_Entry &item); bool serve(); }; Node_Entry front rear
- 25. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> Queue<Node_Entry>::Queue() { front = NULL; rear = NULL; } template <class Node_Entry> bool Queue<Node_Entry>::empty() { return (front == NULL); }
- 26. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾTtemplate <class Node_Entry> bool Queue<Node_Entry>::append(const Node_Entry &item) { Node<Node_Entry> *new_rear = new Node<Node_Entry>(item); if (new_rear == NULL) return false; if (rear == NULL) { front = new_rear; rear = new_rear; } else { rear->next = new_rear; rear = new_rear; } } Node_Entry front rear item item
- 27. CÀI ĐẶT HÀNG ĐỢI BẰNG DANH SÁCH LIÊN KẾT template <class Node_Entry> bool Queue<Node_Entry>::serve() { if (empty()) return false; Node<Node_Entry> *old_front = front; front = old_front->next; if (front == NULL) // danh sách có 1 phần tử rear = NULL; delete old_front; return true; } Node_Entry Node_Entry
- 28. LỖI THƯỜNG GẶP ‘Không thể lấy nước từ bình rỗng’ Con trỏ đến đối tượng đã bị hủy Chưa qua cầu đã rút ván p NULL del top top
- 29. CƠ CHẾ AN TOÀN Tại sao cấu trúc liên kết không an toàn? Bộ nhớ không tự hủy Truyền tham biến Các cơ chế an toàn Cài đặt hàm hủy tạo destructor Định nghĩa chồng toán tử gán Cung cấp hàm khởi tạo mặc định
- 30. HÀM HỦY TẠO (DESTRUCTOR) Tại sao cần hàm hủy tạo? for (int i = 0; i < 1000000; i++) { Stack small; small.push(some_data); } some_data top_node some_data some_data some_data some_data
- 31. HÀM HỦY TẠO (DESTRUCTOR) Stack::~Stack() { while (!empty()) pop(); // hủy Node }
- 32. TOÁN TỬ GÁN (ASSIGNMENT OPERATOR) Stack outer_stack; for (int i = 0; i < 1000000; i++) { Stack inner_stack; inner_stack.push(some_data); inner_stack = outer_stack; } outer_stack.top_node some_data inner_stack.top_node some_data some_data
- 33. TOÁN TỬ GÁN (ASSIGNMENT OPERATOR) void Stack::operator=(const Stack &original) { Node *new_top; Node *new_copy; Node *original_node = original.top_node; if (original_node == NULL) new_top = NULL; else { new_top = new Node(original_node->entry); while (original_node->next != NULL) { original_node = original_node->next; new_copy->next = new Node(original_node->entry); new_copy = new_copy->next; } }
- 34. TOÁN TỬ GÁN (ASSIGNMENT OPERATOR) original_node new_top new_copy original_top top_nodetop_node
- 35. HÀM KHỞI TẠO SAO CHÉP (COPY CONSTRUCTOR) Hàm khởi tạo mặc định Hàm khởi tạo sao chép Tại sao phải dùng hàm khởi tạo sao chép? void destroy_the_stack(Stack copy) { } int main() { Stack vital_data; destroy_the_stack(vital_data); } out_top in_top
- 36. HÀM KHỞI TẠO SAO CHÉP (COPY CONSTRUCTOR) template <class Node_Entry> Stack<Node_Entry>::Stack(const Stack<Node_Entry> ©) { Node<Node_Entry> *new_copy; Node<Node_Entry> *original_node = original.top_node; if (original_node == NULL) top_node = NULL; else { new_copy = new Node<Node_Entry>(original_node->entry); top_node = new_copy; while (original_node = original_node->next != NULL) { original_node = original_node->next; new_copy->next = new Node<Node_Entry>(original->entry); new_copy = new_copy->next; } } }
- 37. HÀM KHỞI TẠO SAO CHÉP (COPY CONSTRUCTOR) original_node top_node new_copy original_top
- 38. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN T T TT T CPUT Giả lặp xử lý song song: cơ chế Round Robin
- 39. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN BEGIN . . . CALL A . . . RETURN END MAIN MAIN BEGIN . . . CALL B . . . RETURN END SUB A SUB A BEGIN . . . . RETURN END SUB B
- 40. ỨNG DỤNG THỰC TiỄN
- 41. TỔNG KẾT Ứng dụng đa dạng Hàng đợi: công việc có kể thứ tự trước sau Ngăn xếp: công việc có tính chất quay lui
- 42. THAM KHẢO Tìm kiếm chiều rộng Tìm kiếm chiều sâu Gọi chương trình con Cú pháp hậu tố Lỗi cài toán tử gán Danh sách liên kết vòng Danh sách liên kết kép
- 43. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN 10 3 5 2 7 12 8 5 5 10 3 2 10 3 2 7 12 7 12 Tìm kiếm theo chiều rộng
- 44. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN 10 3 5 2 7 12 8 5 5 10 2 7 10 32 7 12 3 12 Tìm kiếm theo chiều rộng
- 45. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN 2 * 4 - (9 + 5) (= -6) 2 * 4 - 9 + 5 (= 4) 2 4 * 9 5 + - 8 2 44 2 8 9 5 5 9 1414 -6 Cú pháp hậu tố Ban Lan
- 46. HÀM HỦY TẠO (DESTRUCTOR) Tại sao cần hàm hủy tạo? Xét ví dụ: for (int i = 0; i < 1000000; i++) { Stack small; small.push(some_data); } some_data top_node some_data some_data some_data some_data
- 47. HÀM KHỞI TẠO SAO CHÉP (COPY CONSTRUCTOR) top_node original_top x x
- 48. LIÊN KẾT KÉP, LIÊN KẾT VÒNG min max List