利用栈和队列的基本运算，设计一个算法，判断读入一个以“\n”为结束标识的字符序列是否为回文

回文是指正着读和倒着读都一样的字符串，因此我们可以利用栈和队列来解决该问题。具体算法如下：

1. 读入字符序列，逐个字符入队列。

2. 将队列中的字符逐个入栈。

3. 队列和栈中的字符依次出队和出栈进行比较，若全部相等则为回文，否则不是回文。

下面是该算法的 Python 代码实现：

def is_palindrome(s):
    queue = []
    stack = []
    for c in s:
        if c != '\n':
            queue.append(c)
            stack.append(c)
    while queue and stack:
        if queue.pop(0) != stack.pop():
            return False
    return True

该算法的时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(n)，其中 n 为字符序列的长度。

相关问题

c语言利用栈和队列的基本运算，设计一个算法，判断读入一个以“\n”为结束标识的字符序列是否为回文

回文是指正反顺序都相同的词语。比如“level”、“deified”、“civic”等都是回文。判断一个字符序列是否为回文，可以使用栈或队列的基本运算。

栈的基本运算包括进栈和出栈，可以将字符序列从左到右依次进栈，然后再依次出栈，得到的序列就是原序列的倒序。而队列的基本运算包括入队和出队，可以将字符序列从左到右依次入队，然后从左右两端各出队一个字符进行比较，如果相等则继续比较，直到队列为空或出现不相等的字符。

根据上述思路，设计一个算法如下：

1. 初始化一个栈S和一个队列Q；
2. 读入字符序列，将每个字符依次进栈和入队；
3. 从队列的左端和右端各出队一个字符进行比较，如果相等则继续比较，直到队列为空或出现不相等的字符；
4. 如果队列为空，则说明字符序列是回文，否则不是回文。

下面是该算法的C语言代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_SIZE 100

// 定义栈结构体
struct Stack {
    char data[MAX_SIZE];
    int top;
};

// 定义队列结构体
struct Queue {
    char data[MAX_SIZE];
    int front, rear;
};

// 初始化栈
void initStack(struct Stack *S) {
    S->top = -1;
}

// 判断栈是否为空
bool isEmptyStack(struct Stack S) {
    return S.top == -1;
}

// 判断栈是否已满
bool isFullStack(struct Stack S) {
    return S.top == MAX_SIZE - 1;
}

// 进栈
void push(struct Stack *S, char c) {
    if (isFullStack(*S)) {
        printf("Stack overflow!\n");
        exit(1);
    }
    S->data[++S->top] = c;
}

// 出栈
char pop(struct Stack *S) {
    if (isEmptyStack(*S)) {
        printf("Stack underflow!\n");
        exit(1);
    }
    return S->data[S->top--];
}

// 初始化队列
void initQueue(struct Queue *Q) {
    Q->front = Q->rear = -1;
}

// 判断队列是否为空
bool isEmptyQueue(struct Queue Q) {
    return Q.front == -1;
}

// 判断队列是否已满
bool isFullQueue(struct Queue Q) {
    return Q.front == (Q.rear + 1) % MAX_SIZE;
}

// 入队
void enqueue(struct Queue *Q, char c) {
    if (isFullQueue(*Q)) {
        printf("Queue overflow!\n");
        exit(1);
    }
    if (isEmptyQueue(*Q)) {
        Q->front = Q->rear = 0;
    } else {
        Q->rear = (Q->rear + 1) % MAX_SIZE;
    }
    Q->data[Q->rear] = c;
}

// 出队
char dequeue(struct Queue *Q) {
    if (isEmptyQueue(*Q)) {
        printf("Queue underflow!\n");
        exit(1);
    }
    char c = Q->data[Q->front];
    if (Q->front == Q->rear) {
        Q->front = Q->rear = -1;
    } else {
        Q->front = (Q->front + 1) % MAX_SIZE;
    }
    return c;
}

int main() {
    struct Stack S;
    struct Queue Q;
    char c;
    bool isPalindrome = true; // 是否为回文

    initStack(&S);
    initQueue(&Q);

    printf("Please input a character sequence (end with \\n): ");

    while ((c = getchar()) != '\n') {
        push(&S, c);
        enqueue(&Q, c);
    }

    while (!isEmptyQueue(Q)) {
        if (dequeue(&Q) != pop(&S)) {
            isPalindrome = false;
            break;
        }
    }

    if (isPalindrome) {
        printf("The character sequence is palindrome.\n");
    } else {
        printf("The character sequence is not palindrome.\n");
    }

    return 0;
}

c++设计一个代main函数的算法，利用循环队列的基本运算，删除指定队列中的队尾元素，并且保持其他元素次序不变，并且计算循环队列元素个数。要求算法的空间复杂度为O(1)

首先，我们需要设计一个循环队列的数据结构，用于存储元素。该数据结构应该包括以下成员变量：

- `int* data`：指向存储元素的数组。
- `int front`：队头指针，指向队首元素。
- `int rear`：队尾指针，指向队尾元素的下一个位置。
- `int size`：队列的最大容量。
- `int count`：队列中元素的个数。

接下来，我们可以设计一个函数来删除指定循环队列中的队尾元素。具体步骤如下：

1. 如果队列为空，则直接返回。

2. 如果队列不为空，则将队尾指针 `rear` 向前移动一位，即 `rear = (rear - 1 + size) % size`。

3. 将队尾元素的值赋为 0。

4. 将队列元素个数 `count` 减一。

最后，我们可以把这个函数封装成一个代替 `main` 函数的算法，具体过程如下：

1. 创建一个循环队列，并初始化队头指针 `front` 和队尾指针 `rear`。

2. 读入要删除的元素的位置 `pos`。

3. 如果队列为空，则直接返回。

4. 如果要删除的位置 `pos` 不合法，则输出错误信息并返回。

5. 如果要删除的是队列中唯一的元素，则直接删除。

6. 如果要删除的是队列中的最后一个元素，则调用上述删除函数进行删除。

7. 如果要删除的是队列中的其他元素，则将其与队尾元素交换，并调用上述删除函数进行删除。

8. 输出删除后的队列元素个数。

完整的 C++ 代码如下：