队列输入如何判断重复c语言

队列输入如何判断重复c语言

在C语言中判断队列输入是否重复，核心方法包括使用哈希表存储已输入值、遍历队列查找相同值、使用排序和二分查找。其中，使用哈希表是最有效的方法，因为哈希表可以在常数时间复杂度内进行查找。为了详细描述这一方法，我们将展示如何在C语言中使用哈希表来判断队列输入是否重复。

一、哈希表的使用

哈希表是一种高效的数据结构，可以在O(1)时间复杂度内完成插入和查找操作。通过将输入值存储在哈希表中，我们可以快速判断新输入值是否已经存在于队列中。

1、哈希表的基本概念

哈希表将键值对存储在一个数组中，并通过一个哈希函数将键映射到数组中的一个位置。哈希函数的选择很重要，它应尽量将输入均匀分布到数组各个位置，以减少冲突。

2、哈希表在C语言中的实现

在C语言中，哈希表通常通过链地址法来处理冲突，即每个数组位置存储一个链表。当发生冲突时，新元素被添加到链表中。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define TABLE_SIZE 1000
typedef struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
} Node;
Node* hashTable[TABLE_SIZE];
unsigned int hashFunction(int key) {
    return key % TABLE_SIZE;
}
void insert(int key) {
    unsigned int hashIndex = hashFunction(key);
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data = key;
    newNode->next = hashTable[hashIndex];
    hashTable[hashIndex] = newNode;
}
int search(int key) {
    unsigned int hashIndex = hashFunction(key);
    Node* node = hashTable[hashIndex];
    while (node != NULL) {
        if (node->data == key) {
            return 1; // Found
        }
        node = node->next;
    }
    return 0; // Not found
}
void freeTable() {
    for (int i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
        Node* node = hashTable[i];
        while (node != NULL) {
            Node* temp = node;
            node = node->next;
            free(temp);
        }
    }
}
int main() {
    memset(hashTable, 0, sizeof(hashTable));
    int numbers[] = {3, 5, 7, 9, 11, 5, 7};
    int size = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (search(numbers[i])) {
            printf("Duplicate found: %dn", numbers[i]);
        } else {
            insert(numbers[i]);
        }
    }
    freeTable();
    return 0;
}

二、遍历队列查找重复

遍历队列查找重复是最直观的方法，但时间复杂度为O(n^2)，在队列较大时效率较低。适用于数据量较小的情况。

1、遍历队列的基本方法

遍历队列时，将每个元素与队列中所有其他元素进行比较，若发现相同元素，则判断为重复。

2、在C语言中实现遍历查找

#include <stdio.h>
int isDuplicate(int queue[], int size, int value) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (queue[i] == value) {
            return 1; // Duplicate found
        }
    }
    return 0; // No duplicate
}
int main() {
    int queue[] = {3, 5, 7, 9, 11, 5, 7};
    int size = sizeof(queue) / sizeof(queue[0]);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (isDuplicate(queue, i, queue[i])) {
            printf("Duplicate found: %dn", queue[i]);
        }
    }
    return 0;
}

三、排序和二分查找

将队列排序后，使用二分查找判断重复，时间复杂度为O(n log n) + O(n log n)，即O(n log n)。适用于数据量中等的情况。

1、排序和二分查找的基本方法

首先对队列进行排序，然后对每个元素使用二分查找判断是否已存在于排序后的队列中。

2、在C语言中实现排序和二分查找

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void* a, const void* b) {
    return (*(int*)a - *(int*)b);
}
int binarySearch(int arr[], int size, int value) {
    int low = 0;
    int high = size - 1;
    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) / 2;
        if (arr[mid] == value) {
            return 1; // Found
        } else if (arr[mid] < value) {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid - 1;
        }
    }
    return 0; // Not found
}
int main() {
    int queue[] = {3, 5, 7, 9, 11, 5, 7};
    int size = sizeof(queue) / sizeof(queue[0]);
    qsort(queue, size, sizeof(int), compare);
    for (int i = 1; i < size; i++) {
        if (binarySearch(queue, i, queue[i])) {
            printf("Duplicate found: %dn", queue[i]);
        }
    }
    return 0;
}

四、总结

在C语言中判断队列输入是否重复的方法有多种，使用哈希表是最有效的方法，适用于大多数情况；遍历队列查找重复较为直观但效率低下，适用于小规模数据；排序和二分查找在中等规模数据中表现良好。根据具体需求选择合适的方法，可以有效提高程序的性能和可维护性。