Câu hỏi:
13/07/2024 211Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Thiết lập hàng đợi và các thao tác cơ bản với hàng đợi từ mảng T như sâu:
- Để thiết lập dữ liệu hàng đợi từ mảng T cho trước cần có thêm biến backldx mô tả chỉ số của phần tử đuôi của hàng đợi. Ban đầu thiết lập backldx = -1 tương ứng với hàng đợi rỗng.
- Cần viết thêm hàm isFullQueue(Q) kiểm tra xem hàng đợi đã đầy chưa. Hàm trả về True nếu hàng đợi Q đã đầy (backIdx = N-1), ngược lại trả về False.
Để thiết lập hàng đợi từ mảng TTT và thực hiện các thao tác cơ bản với hàng đợi, ta có thể làm như sau:
- Khởi tạo hàng đợi từ mảng TTT.
- Thiết lập biến backIdx để theo dõi chỉ số của phần tử đuôi của hàng đợi.
- Viết các hàm kiểm tra hàng đợi có đầy không, thêm phần tử vào hàng đợi, và loại bỏ phần tử khỏi hàng đợi.
Hướng dẫn chương trình ghi mã nguồn chi tiết trong Python:
class Queue:
def __init__(self, N):
self.queue = [None] * N # Khởi tạo mảng với kích thước N
self.N = N # Lưu trữ kích thước của hàng đợi
self.backIdx = -1 # Khởi tạo chỉ số phần tử đuôi của hàng đợi
def isFullQueue(self):
return self.backIdx == self.N - 1
def isEmptyQueue(self):
return self.backIdx == -1
def enqueue(self, value):
if self.isFullQueue():
print("Queue is full. Cannot enqueue.")
else:
self.backIdx += 1
self.queue[self.backIdx] = value
def dequeue(self):
if self.isEmptyQueue():
print("Queue is empty. Cannot dequeue.")
return None
else:
value = self.queue[0]
for i in range(1, self.backIdx + 1):
self.queue[i - 1] = self.queue[i]
self.queue[self.backIdx] = None # Xóa phần tử cuối cùng
self.backIdx -= 1
return value
def front(self):
if self.isEmptyQueue():
print("Queue is empty. No front element.")
return None
else:
return self.queue[0]
def rear(self):
if self.isEmptyQueue():
print("Queue is empty. No rear element.")
return None
else:
return self.queue[self.backIdx]
def length(self):
return self.backIdx + 1
def display(self):
if self.isEmptyQueue():
print("Queue is empty.")
else:
print("Queue contents:", end=" ")
for i in range(self.backIdx + 1):
print(self.queue[i], end=" ")
print()
# Khởi tạo mảng T
T = [1, 2, 3, 4, 5]
N = len(T)
# Tạo hàng đợi từ mảng T
queue = Queue(N)
for item in T:
queue.enqueue(item)
# Hiển thị hàng đợi
queue.display()
# Ví dụ về các thao tác cơ bản
print("Dequeue:", queue.dequeue())
queue.display()
print("Enqueue 6")
queue.enqueue(6)
queue.display()
print("Front element:", queue.front())
print("Rear element:", queue.rear())
print("Queue length:", queue.length())
Ghi chú giải thích chi tiết:
Lớp Queue:
- Phương thức init: Khởi tạo hàng đợi với kích thước N và biến backIdx ban đầu là -1 để biểu diễn hàng đợi rỗng.
- Phương thức isFullQueue: Kiểm tra xem hàng đợi đã đầy chưa bằng cách so sánh backIdx với N-1.
- Phương thức isEmptyQueue: Kiểm tra xem hàng đợi có rỗng không bằng cách kiểm tra backIdx có bằng -1 hay không.
- Phương thức enqueue: Thêm một phần tử vào cuối hàng đợi nếu hàng đợi chưa đầy.
- Phương thức dequeue: Loại bỏ phần tử đầu tiên của hàng đợi nếu hàng đợi không rỗng. Các phần tử còn lại sẽ được dịch chuyển lên một vị trí.
- Phương thức front: Trả về phần tử đầu tiên của hàng đợi.
- Phương thức rear: Trả về phần tử cuối cùng của hàng đợi.
- Phương thức length: Trả về số lượng phần tử hiện có trong hàng đợi.
- Phương thức display: Hiển thị các phần tử trong hàng đợi.
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- Sổ tay dẫn chứng nghị luận xã hội năm 2025 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- Sổ tay lớp 12 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa, KTPL (chương trình mới) ( 36.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội, TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 150.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
So sánh giữa các hàm của ngăn xếp (stack) và hàng đợi (queue) được cài đặt bằng danh sách (list) của Python:
* Sự giống nhau
1. Dữ liệu cơ bản:
- Cả hai đều sử dụng danh sách (list) của Python để lưu trữ các phần tử.
2. Khởi tạo:
- Cả hai đều cần một phương thức khởi tạo (__init__) để tạo một danh sách trống.
3. Kiểm tra rỗng:
- Cả hai đều có một phương thức để kiểm tra xem cấu trúc dữ liệu có rỗng hay không (is_empty).
* Sự khác nhau:
1. Thêm phần tử:
- Ngăn xếp (stack):
+ Hàm push thêm một phần tử vào cuối danh sách (đỉnh ngăn xếp).
+ self.stack.append(item)
- Hàng đợi (queue):
+ Hàm enqueue thêm một phần tử vào cuối danh sách (đuôi hàng đợi).
+ self.queue.append(item)
- Lấy phần tử:
+ Ngăn xếp (stack):
+ Hàm pop lấy phần tử cuối cùng của danh sách (đỉnh ngăn xếp) và trả về phần tử đó.
+ return self.stack.pop()
+ Hàng đợi (queue):
+ Hàm dequeue lấy phần tử đầu tiên của danh sách (đầu hàng đợi) và trả về phần tử đó.
+ return self.queue.pop(0)
- Lấy phần tử nhưng không xóa:
+ Ngăn xếp (stack):
Hàm top trả về phần tử cuối cùng của danh sách (đỉnh ngăn xếp) mà không xóa nó.
return self.stack[-1]
Hàm bottom trả về phần tử đầu tiên của danh sách (đáy ngăn xếp) mà không xóa nó.
return self.stack[0]
+ Hàng đợi (queue):
Hàm front trả về phần tử đầu tiên của danh sách (đầu hàng đợi) mà không xóa nó.
return self.queue[0]
Hàm rear trả về phần tử cuối cùng của danh sách (đuôi hàng đợi) mà không xóa nó.
return self.queue[-1]
Lời giải
Nếu biểu diễn hàng đợi (queue) bằng một danh sách (list), lệnh dequeue(Q) thường được thực hiện bằng cách sử dụng phương thức pop(0), tức là lấy và loại bỏ phần tử đầu tiên của danh sách. Độ phức tạp thời gian của lệnh này là O(n)O(n)O(n), với nnn là số phần tử trong hàng đợi hiện thời. Để hiểu rõ tại sao lại như vậy, ta cần xem xét cách thức hoạt động của danh sách trong Python.
Hoạt động của lệnh pop(0)
1. Truy cập phần tử đầu tiên:
Truy cập phần tử đầu tiên của danh sách (phần tử có chỉ số 0) là O(1)O(1)O(1), vì Python có thể truy cập bất kỳ phần tử nào của danh sách theo chỉ số trong thời gian hằng số.
2. Loại bỏ phần tử đầu tiên:
- Khi phần tử đầu tiên bị loại bỏ, tất cả các phần tử còn lại trong danh sách phải được di chuyển về phía trước một vị trí để lấp chỗ trống. Cụ thể, phần tử thứ hai trở thành phần tử thứ nhất, phần tử thứ ba trở thành phần tử thứ hai, và cứ thế tiếp tục.
- Quá trình di chuyển tất cả các phần tử này có độ phức tạp là O(n)O(n)O(n), vì cần phải di chuyển n−1n-1n−1 phần tử trong danh sách (với nnn là tổng số phần tử ban đầu).
Độ phức tạp thời gian
- Việc di chuyển tất cả các phần tử về phía trước một vị trí có độ phức tạp thời gian là O(n−1)O(n-1)O(n−1), nhưng về mặt phân tích độ phức tạp, chúng ta bỏ qua hằng số và bậc thấp, do đó kết quả là O(n)O(n)O(n).
Vì lý do này, lệnh dequeue(Q) thực hiện bằng Q.pop(0) có độ phức tạp thời gian là O(n)O(n)O(n).
Lựa chọn thay thế
Để cải thiện hiệu suất có thể sử dụng collections.deque trong Python, một cấu trúc dữ liệu được thiết kế cho việc thêm và loại bỏ phần tử ở cả hai đầu với độ phức tạp thời gian là O(1)O(1)O(1):
from collections import deque
Q = deque([1, 2, 3, 4, 5])
Q.popleft() # Loại bỏ phần tử đầu tiên, độ phức tạp là O(1)
Với deque , lệnh dequeue(Q) sẽ có độ phức tạp thời gian là O(1)O(1)O(1), hiệu quả hơn rất nhiều so với việc sử dụng danh sách.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
🔥 Đề thi HOT:
-
15 câu Trắc nghiệm Tin học 12 Cánh diều Mô hình và các giao thức mạng có đáp án
-
15 câu Trắc nghiệm Tin học 12 Cánh diều Giới thiệu trí tuệ nhân tạo có đáp án
-
15 câu Trắc nghiệm Tin học 12 Kết nối tri thức Bài 23 có đáp án
-
Bộ 3 đề thi cuối kì 2 Tin 12 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 2
-
Bộ 3 đề thi cuối kì 2 Tin 12 Chân trời sáng tạo có đáp án - Đề 3
-
Bộ 3 đề thi cuối kì 2 Tin 12 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 1
-
Bộ 3 đề thi cuối kì 2 Tin 12 Cánh diều có đáp án - Đề 2
-
Bộ 3 đề thi cuối kì 2 Tin 12 Chân trời sáng tạo có đáp án - Đề 2