数据结构(五)数据结构与算法中的经典题

news/2024/2/25 19:52:03/文章来源:https://blog.csdn.net/qq_33489955/article/details/135626624

本文是在原本数据结构与算法闯关的基础上总结得来,加入了自己的理解和部分习题讲解。至此数据结构介绍已完结,后续会把数据结构算法题系列更完。
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闯关题 :有关于数据结构与算法中的经典题

根据要求完成题目
Q1. (单选)以下哪些数据结构支持随机访问?
A. 数组
B. 单链表
C. 双向链表
D. 队列
E. 栈

Q2. (单选) 下列哪个操作与队列的机制无关?
A. 入队
B. 出队
C. 获取队首元素
D. 更改队尾元素

Q3. (单选)以下哪种数据结构可以用于实现浏览器的前进和后退功能?
A. 栈
B. 队列
C. 数组
D. 堆
E. 哈希表

class Browser:
def init(self):
self.back_stack = [] # 后退栈
self.forward_stack = [] # 前进栈
self.current_page = None # 当前页面

def visit_page(self, page):if self.current_page is not None:self.back_stack.append(self.current_page)self.current_page = pageself.forward_stack = []def go_back(self):if len(self.back_stack) > 0:self.forward_stack.append(self.current_page)self.current_page = self.back_stack.pop()def go_forward(self):if len(self.forward_stack) > 0:self.back_stack.append(self.current_page)self.current_page = self.forward_stack.pop()mm

在上述示例中,Browser类使用back_stack和forward_stack两个栈来实现浏览器的前进和后退功能。visit_page方法用于访问新页面,将当前页面推入back_stack,并清空forward_stack。go_back方法从back_stack中弹出最近访问的页面,并将其推入forward_stack。go_forward方法从forward_stack中弹出最近访问的页面,并将其推入back_stack。

通过使用栈数据结构,可以轻松实现浏览器的前进和后退功能,并保持页面访问的顺序。

Q4. (单选)哈希表可以借助哪种数据结构来实现?
A. 图
B. 链表
C. 二叉树
D. 堆

Q5. (单选)以下哪种操作不是哈希表的基本操作?
A. 插入(Insert)
B. 删除(Delete)
C. 修改(Update)
D. 查找(Search)
E. 排序(Sort)

背景:
假设你是一家餐厅的后厨管理员,你需要负责安排顾客的点餐和餐厅后勤工作。由于餐厅人流量比较大,顾客数量众多,为了保证餐厅运营效率以及顾客满意度,你需要实现一种基于队列的排队算法。

问题:
实现一个基于队列的顾客排队模块。

方案:
我们可以使用队列来实现顾客排队。每个顾客到餐厅后,需要先进行排队,等待服务员叫号后进入餐厅就餐。我们可以将每个顾客看做一个个元素,先到先服务,每次将队前元素出队即可。同时,在顾客进入餐厅之前,我们还可以预估每个顾客的点餐时间,将顾客插入到队列中之后,根据队列中前后的顺序以及每个顾客的点餐时间,实现一种优先级算法,让点餐时间短的顾客先被叫号。

class Restaurant:def __init__(self):self.queue = []  # 初始化餐厅的队列为空列表def add_customer_to_queue(self, customer, order_time):"""将顾客加入队列中。Args:customer (str): 顾客名字。order_time (float): 顾客点餐时间。"""if len(self.queue) == 0:  # 如果队列为空self.queue.append((customer, order_time)) # 题目q6 : 直接将顾客名字和点餐时间作为元组加入队列else:for i in range(len(self.queue)):  # 遍历队列中的顾客if order_time < self.queue[i][1]:  # 如果当前顾客的点餐时间比要插入的顾客点餐时间大self.queue.insert(i, (customer, order_time))  # 将顾客插入到当前顾客之前的位置break  # 插入完成后中断循环else:self.queue.append((customer, order_time))  # 如果没有找到合适的位置,则将顾客添加到队列末尾def call_customer(self):"""叫号,将队首的顾客出队列。Returns:顾客名字。"""if len(self.queue) == 0: # 题目q7 :  如果队列为空return None  # 返回None表示没有顾客等待else:customer = self.queue.pop(0)[0]  # 弹出队首顾客并获取其名字return customer  # 返回顾客名字作为结果

在上面的代码中,我们定义了一个Restaurant类,类中包含了一个queue列表,用于存放排队中的顾客。类中定义了add_customer_to_queue方法,将顾客加入队列中;call_customer方法用于叫号,将队首的顾客出队列。

可以使用下面的代码来测试上面的餐厅排队模块的正确性:

# 创建一个餐厅实例
r = Restaurant()# 添加顾客到队列中
r.add_customer_to_queue("Alice", 2)
r.add_customer_to_queue("Bob", 3)
r.add_customer_to_queue("Cathy", 1)# 叫号
print(r.call_customer())  # Cathy
print(r.call_customer())  # Alice
print(r.call_customer())  # Bob
print(r.call_customer())  # None
Cathy
Alice
Bob
None

在上面的测试代码中,我们创建一个餐厅实例,向餐厅排队模块添加几个顾客,然后调用call_customer方法叫号,检查叫号时的顾客排队顺序是否满足点餐时间的先后关系。
实现我们要求的模块功能已经正确实现,并可以按照点餐时间的先后顺序将顾客进行排队。

观察上面的实现代码,完成下面的单选题(注意仔细查看注释和前后代码)

Q6. 代码第13行为空,现在需要实现 直接将顾客名字和点餐时间作为元组加入队列,下面哪个选项为正确代码,选择正确选项并把结果赋值给a6

A : self.queue.append((add_customer_to_queue, order_time))

B : self.queue.append((customer, order_time))

C : self.queue.insert((add_customer_to_queue, order_time))

D : self.queue.insert((customer, order_time))

Q7. 代码第28行为空,现在需要实现 如果队列为空的代码,下面哪个选项为正确代码,选择正确选项并把结果赋值给a7

A : if count(self.queue) == 0:

B : if len(self.queue) == 0:

C : if len(self.queue) is None:

D : if count(self.queue) is None:

#填入你的答案
a1 = 'A'  # 如 a1 = 'A'
a2 = 'D'  # 如 a2 = 'A'
a3 = 'A'  # 如 a3 = 'A'  
a4 = 'B'  # 如 a4 = 'A'  
a5 = 'E'  # 如 a5 = 'A'  
a6 = 'B'  # 如 a6 = 'A'
a7 = 'B'  # 如 a7 = 'A'

将结果保存为 csv 文件
csv 需要有两列,列名:id、answer。其中,id 列为题号,如 q1、q2;answer 列为 STEP1 中各题你计算出来的结果。💡 这一步的代码你无需修改,直接运行即可。

# 生成 csv 作业答案文件
def save_csv(a1, a2, a3, a4, a5,a6,a7) : import pandas as pddf = pd.DataFrame({"id": ["q1", "q2", "q3", "q4","q5","q6","q7"], "answer": [a1, a2, a3,a4,a5,a6,a7]})df.to_csv("answer_ago_1_5.csv", index=None)save_csv(a1, a2, a3, a4, a5,a6,a7)  # 运行这个cell,生成答案文件;该文件在左侧文件树project工作区下,你可以自行右击下载或者读取查看


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