CE 311 Data Structure and Algorithm

Chakkaphong SuthaputchakunChakkaphong.s@bu.ac.th

Assignment

• Two choices– Minimum Spanning Tree– Shortest Path

ตวัอย่าง City Network

Network Storage Structure

• Adjacency Matrix

• Adjacency List

Assignment

• Choose your own choice by today• Choose your own algorithm (no

duplications- FCFS) by 16 Sep 2016• Choose your own programming language

(GUI-based)• Can submit to both CE311 and CE312• Submit a report, source code, and .exe file

by 4 Nov 2016• Oral presentation on 18 and 25 Nov 2016

Assignment

• Group of three people will be assigned based on the name list

บทที ่4โครงสร้างข้อมูลสแตก

(Stack)

สแตก (Stack)

• สแตกเป็นโครงสร้างขอ้มูลเชิงเส้นที่มีขอ้กาํหนดวา่การเพิ่มหรือลบ

ขอ้มูลจะตอ้งทาํที่จุดเดียวเรียกวา่ Top

• สแตกเป็นโครงสร้างขอ้มูลแบบเขา้ทีหลงัออกก่อน (Last-In

First-Out : LIFO)

ตวัอย่างของสแตก

Stack Operation

1. Push

2. Pop

3. Stack Top

1. Pushการใส่หรือเพิ่มขอ้มูลลงในสแตกที่ตาํแหน่ง Top

2. Popการนาํขอ้มูลที่ตาํแหน่ง Top ออกจากสแตกหรือการลบขอ้มูลที่ตาํแหน่ง Top

3. Stack Topการขอดูขอ้มูลที่ตาํแหน่ง Top ของสแตก

Stack Implementation

สแตกเป็นโครงสร้างขอ้มูลที่ผูใ้ชจ้ะตอ้งสร้างขึ้นมาเอง โดยสามารถ

สร้างจากโครงสร้างขอ้มูลดงัต่อไปนี้

1. อาร์เรย์

2. ลิงคล์ิสต์

1. อาร์เรย์

2. ลงิค์ลสิต์

(1)(2)

ตวัอย่างการ Push

(1)

(2)

ตวัอย่างการ Pop

Stack Application

1. Reversing Data

2. Parsing Data

3. Postponing Data Usage

4. Backtracking Step

หมายถึง การเรียงลาํดบัขอ้มูลยอ้นหลงั

เช่น

{ 1 2 3 4 }

{ 4 3 2 1 }

1. Reversing Data

{ 1 2 3 4 }Push

1Stack

1.1 Reverse List

{ 1 2 3 4 }

21

Push

Stack

{ 1 2 3 4 }

23

1

Push

Stack

{ 1 2 3 4 }

234

1

Push

Stack

23

1

{ 4 }Pop

Stack

21

{ 4 3 }Pop

Stack

1

{ 4 3 2 }Pop

Stack

{ 4 3 2 1 }Pop

Stack

= Empty =

2 | 14 เศษ 0

Push

1.2 Convert Decimal to Binary

0Stack

7

2 | 2 | 14

เศษ 0เศษ 1

1

Push

0Stack

73

2 | 2 | 14

1

เศษ 0เศษ 1เศษ 1 1

11

2 |

Push

0Stack

73

11 1

Pop

0Stack

2 | 2 | 14

1

เศษ 0เศษ 1เศษ 1

2 |73

1

1 1Pop

0Stack

2 | 2 | 14

1

เศษ 0เศษ 1เศษ 1

2 |73

1 1 1Pop

0Stack

2 | 2 | 14

1

เศษ 0เศษ 1เศษ 1

2 |73

1 1 1 0Pop

Stack

2 | 2 | 14

1

เศษ 0เศษ 1เศษ 1

2 |73

= Empty =

2. Parsing Data

• หมายถึง การแยกขอ้มูลออกเป็นส่วน ๆ ที่ไม่เกี่ยวขอ้งกนัเพื่อใช้

ประมวลผลต่อไป

• เช่น คอมไพเลอร์แยก Source Program เป็นส่วน ๆ ไดแ้ก่ คาํ

สงวน ตวัแปร คาํสัง่

ถ้าเจอ (Push

Stack

ถ้าเจอ )Pop

Stack

2.1 Parse Parenthesis

เป็นการตรวจสอบวา่วงเลบ็ครบคู่หรือไม่

ทาํไดโ้ดย

ตวัอย่างที ่1 ( ( A + B ) / C )

( ( A + B ) / C ) Empty

( A + B ) / C ) (

A + B ) / C ) ( (

/ C ) (

Empty Empty

** MATCHED **

ตวัอย่างที ่2 ( ( A + B ) / C

( ( A + B ) / C Empty

( A + B ) / C (

A + B ) / C ( (

/ C (

Empty (

** Opening parenthesis NOT MATCHED **

ตวัอย่างที ่3 ( A + B ) / C )

( A + B ) / C ) Empty

A + B ) / C ) (

/ C ) Empty

) Empty

** Closing parenthesis NOT MATCHED **

3. Postponement

หมายถึง การหน่วงขอ้มูลไวช้ัว่ขณะ เพื่อรอการประมวลผลใน

ช่วงเวลาที่เหมาะสม

ทาํด้วยมอื:

1. ใส่วงเลบ็เพื่อกาํหนดลาํดบัการประมวลผล

2. เปลี่ยน (A @ B) เป็น (A B @) ทีละวงเลบ็

โดยทาํจากวงเลบ็ในสุดก่อน

3. ดึงวงเลบ็ออกทั้งหมด

3.1 Infix to Postfix

ตวัอย่างที ่1 A + B * C

( A + (B*C) )

( A + (BC*) )

( A (BC*)+)

A B C * +

ตวัอย่างที ่2 A + B * C - D / E

( ( A + (B*C) ) - (D/E) )

( ( A + (BC*) ) - (DE/) )

( ( A (BC*) +) (DE/) -)

A B C * + D E / -

จงเปลี่ยนนิพจน ์Infix ต่อไปนี้เป็น Postfix โดยทาํด้วยมอื

1. D - B + C

2. A * B + C * D

3. (A+B) * C - D * F + C

4. (A - 2 * (B + C) - D * E) * F

5. (A+B) * C + D + E * F - G

แบบฝึกหัด

1. พิจารณา Token ทีละตวั

- ถา้เป็น Operand ใหส้่งไป Output

- ถา้เป็น ( ให ้Push ลง Stack

- ถา้เป็น ) ให ้Pop ไป Output จนกวา่จะเป็น (

- ถา้เป็น Operator ให ้Pop ไป Output จนกวา่ Priority (Token) จะมากกวา่ Priority(StackTop) แลว้จึง Push ลง Stack

2. เมื่อครบทุก Token แลว้ให ้Pop ไปที่ Output จนหมด

ทาํโดยใช้สแตก: Priority 2: * , /1: + , -0: (

ตวัอย่างที ่1 A + B * C - D / E

A+B*C-D/E Empty Empty +B*C-D/E Empty A

B*C-D/E + A*C-D/E + A B C-D/E + * A B-D/E + * A B CD/E - A B C * +

/E - A B C * + DE - / A B C * + D

Empty - / A B C * + D EEmpty Empty A B C * + D E / -

ตวัอย่างที ่2 A * B - (C + D) + E

A*B-(C+D)+E Empty Empty *B-(C+D)+E Empty AB-(C+D)+E * A-(C+D)+E * A B(C+D)+E - A B *C+D)+E - ( A B *+D)+E - ( A B * C

D)+E - ( + A B * C)+E - ( + A B * C D+E - A B * C D +

E + A B * C D + -Empty + A B * C D + - EEmpty Empty A B * C D + - E +

จงเปลี่ยนนิพจน ์Infix ต่อไปนี้เป็น Postfix โดยใช้สแตก

1. D - B + C

2. A * B + C * D

3. (A+B) * C - D * F + C

4. (A - 2 * (B + C) - D * E) * F

5. (A+B) * C + D + E * F - G

แบบฝึกหัด

1. พิจารณาทีละ Token

- ถา้เป็น Operand ให ้Push ลง Stack

- ถา้เป็น Operator ให้

- Pop ตวัแรกใส่ B และ Pop ตวัที่ 2 ใส่ A

- ประมวลผล A @ B

- Push ผลลพัธ์ลง Stack

2. เมื่อครบทุก Token จะไดผ้ลลพัธ์อยูใ่น Stack

3.2 Evaluate Postfix

ตวัอย่าง การคาํนวณหาค่าของนิพจน์ Postfix

จงหาผลลพัธ์ของนิพจน์ Postfix ต่อไปนี้

1. 2 3 * 4 - 5 +

2. 2 3 4 + * 5 -

แบบฝึกหัด

4. Backtracking Step

หมายถึง การยอ้นกลบัไปยงัสถานะก่อนหนา้

4.1 Finding Goal

เป็นการคน้หาเส้นทางการเดินทางเพื่อไปสู่ยงัเป้าหมาย (Goal) ที่ตอ้งการ

ตวัอย่าง การเกบ็เส้นทางการเดินทางไวใ้นสแตก

Q & A