Park-Kachen

11 สิงหาคม 2552

DTS07-05-08-2552

สรุปสิ่งที่ได้จากการเรียน เรื่อง Queues (คิว)

คิวเป็นโครงสร้างข้อมูลแบบลำดับ (Sequential) ลักษณะของคิวเราสามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน เช่น การเข้าแถวตามคิวเพื่อรอรับบริการต่างๆ ลำดับการสั่งพิมพ์งาน เป็นต้น ซึ่งจะเห็นได้ว่าลักษณะของการทำงานจะเป็นแบบใครมาเข้าคิวก่อน จะได้รับบริการก่อน เรียกได้ว่าเป็นลักษณะการทำงานแบบ FIFO (First In , First Out)

ลักษณะของคิว จะมีปลายสองข้าง ซึ่งข้างหนึ่งจะเป็นช่องทางสำหรับข้อมูลเข้าที่เรียกว่า REAR และอีกข้างหนึ่งซึ่งจะเป็นช่องทางสำหรับข้อมูลออก เรียกว่า FRONT
ในการทำงานกับคิวที่ต้องมีการนำข้อมูลเข้าและออกนั้น จะต้องมีการตรวจสอบว่าคิวว่างหรือไม่ เมื่อต้องการนำข้อมูลเข้า เพราะหากคิวเต็มก็จะไม่สามารถทำการนำข้อมูลเข้าได้ เช่นเดียวกัน เมื่อต้องการนำข้อมูลออกก็ต้องตรวจสอบด้วยเช่นกัน ว่าในคิวมีข้อมูลอยู่หรือไม่ หากคิวไม่มีข้อมูลก็จะไม่สามารถนำข้อมูลออกได้เช่นกัน
การกระทำกับคิว

การเพิ่มข้อมูลเข้าไปในคิว
การจะเพิ่มข้อมูลเข้าไปในคิว จะกระทำที่ตำแหน่ง REAR หรือท้ายคิว และก่อนที่จะเพิ่มข้อมูลจะต้องตรวจสอบก่อนว่าคิวเต็มหรือไม่ โดยการเปรียบเทียบค่า REAR ว่า เท่ากับค่า MAX QUEUE หรือไม่ หากว่าค่า REAR = MAX QUEUE แสดงว่าคิวเต็มไม่สามารถเพิ่มข้อมูลได้ แต่หากไม่เท่า แสดงว่าคิวยังมีที่ว่างสามารถเพิ่มข้อมูลได้ เมื่อเพิ่มข้อมูลเข้าไปแล้ว ค่า REAR ก็จะเป็นค่าตำแหน่งท้ายคิวใหม่


การนำข้อมูลออกจากคิว

การนำข้อมูลออกจากคิวจะกระทำที่ตำแหน่ง FRONT หรือส่วนที่เป็นหัวของคิว โดยก่อนที่จะนำข้อมูลออกจากคิวจะต้องมีการตรวจสอบก่อนว่ามีข้อมูลอยู่ในคิวหรือไม่ หากไม่มีข้อมูลในคิวหรือว่าคิวว่าง ก็จะไม่สามารถนำข้อมูลออกจากคิวได้


คิวแบบวงกลม (Circular Queue)
คิวแบบวงกลมจะมีลักษณะเหมือนคิวธรรมดา คือ มีตัวชี้ FRONT และ REAR ที่แสดงตำแหน่งหัวคิวและท้ายคิวตามลำดับ โดย FRONT และ REAR จะมีการเลื่อนลำดับทุกครั้งเมื่อมีการนำข้อมูลเข้าและออกจากคิว แต่จะแตกต่างจากคิวธรรมดาก็คือ คิวธรรมดาเมื่อ REAR ชี้ที่ตำแหน่งสุดท้ายของคิว จะทำให้เพิ่มข้อมูลเข้าในคิวอีกเมื่อไม่ได้ เนื่องจาก ค่า REAR=MAX QUEUE ซึ่งแสดงว่าคิวนั้นเต็ม ไม่สามารถเพิ่มข้อมูลเข้าไปได้อีก ทั้งๆ ที่ยังมีเนื้อที่ของคิวเหลืออยู่ก็ตาม ทำให้การใช้เนื้อที่ของคิวไม่มีประสิทธิภาพ


จากรูป แสดงคิวที่ค่า REAR ชี้ที่ตำแหน่งสุดท้ายของคิว ทำให้ไม่สามารถนำข้อมูลเข้าได้อีก

สำหรับคิวแบบวงกลม จะมีวิธีจัดการกับปัญหานี้ คือ เมื่อมีข้อมูลเพิ่มเข้ามาในคิว ในลักษณะดังกล่าว คือ ขณะที่ REAR ชี้ตำแหน่งสุดท้ายของคิว ถ้าหากมีการเพิ่มค่าของ REAR REAR จะสามารถวนกลับมาชี้ยังตำแหน่งแรกสุดของคิวได้ ซึ่งจะทำให้คิวมีลักษณะเป็นแบบวงกลม

แสดงคิวแบบวงกลมที่ REAR สามารถวนกลับมาชี้ที่ตำแหน่งแรกสุดของคิว

คิวแบบวงกลมจากที่กล่าวมาสามารถเพิ่มข้อมูลได้อีก จนกว่าคิวจะเต็มซึ่งแสดงดังรูป






posted by Park-Kachen at 11:43 0 comments

04 สิงหาคม 2552

DTS06-29-07-2552


สรุปสิ่งที่ได้จากการเรียน เรื่อง Stack (ต่อ)

Operation ของสแตค
* การเพิ่มข้อมูลลงในสแตค (pushing stack)
*การดึงข้อมูลออกจากสแตค (popping stack)

การเพิ่มข้อมูลลงในสแตคการเพิ่มข้อมูลลงในสแตค คือ การนำเข้ามูลเข้าสู่สแตคโดยทับข้อมูลที่อยู่บนสุดของสแตค ข้อมูลจะสามารถนำเข้าได้เรื่อยๆ จนกว่าสแตคจะเต็ม สมมติว่าสแตคจองเนื้อที่ไว้ N ตัว ถ้าหากค่า TOP เป็น 0 แสดงว่าสแตคว่าง หากค่า TOP = N แสดงว่าสแตคเต็มไม่สามารถเพิ่มข้อมูลลงในสแตคได้อีก


จากรูปแสดง การ Push ข้อมูล ABC ลงในสแตคที่มีการจองเนื้อที่ไว้ N ตัว โดยมี TOP ชี้ข้อมูลตัวที่เข้ามาล่าสุด โดยค่าของ TOP จะเพิ่มขึ้นทุกครั้งเมื่อมีข้อมูลเข้ามาในสแตค


การดึงข้อมูลออกจากสแตคก่อนที่จะดึงข้อมูลออกจากสแตคต้องตรวจสอบก่อนว่าสแตคมีข้อมูลอยู่หรือไม่ หรือว่าเป็นสแตคว่าง (Empty Stack)
การใช้ สแตค เพื่อแปลรูปนิพจน์ทางคณิตศาสตร์

รูปแบบนิพจน์ทางคณิตศาสตร์
• นิพจน์ Infix คือ นิพจน์ที่เครื่องหมายดำเนินการ (Operator) อยู่ระหว่างตัวดำเนินการ (Operands) เช่น A+B-C• นิพจน์ Prefix คือ นิพจน์ที่เครื่องหมายดำเนินการ (Operator) อยู่หน้าตัวดำเนินการ (Operands) เช่น +-AB

• นิพจน์ Postfix คือ นิพจน์ที่เครื่องหมายดำเนินการ (Operator) อยู่หลังตัวดำเนินการ (Operands) เช่น AC*+

ลำดับการทำงานของตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ (Operator Priority)

มีการลำดับความสำคัญของตัวดำเนินการจากลำดับสำคัญมากสุดไปน้อยสุด คือ ลำดับที่มีความสำคัญมากที่ต้องทำก่อน ไปจนถึงลำดับที่มีความสำคัญน้อยสุดที่ไว้ทำทีหลัง ดังนี้

1.ทำในเครื่องหมายวงเล็บ
2.เครื่องหมายยกกำลัง ( ^ )
3.เครื่องหมายคูณ ( * ) , หาร ( / )
4.เครื่องหมายบวก ( + ) , ลบ ( - )

ตัวอย่างนิพจน์ทางคณิตศาสตร์และลำดับการคำนวณ

อัลกอริทึมการแปลงนิพจน์ Infix เป็น นิพจน์ Postfix
เราสามารถแปลงนิพจน์ Infix ให้เป็น Postfix ได้โดยอาศัยสแตคที่มีคุณสมบัติการเข้าหลังออกก่อนหรือ LIFO โดยมีอัลกอริทึมในการแปลงนิพจน์ ดังนี้
1. ถ้าข้อมูลเข้า (input) เป็นตัวถูกดำเนินการ (operand) ให้นำออกไปเป็นผลลัพธ์ (output)
2. ถ้าข้อมูลเข้าเป็นตัวดำเนินการ (operator) ให้ดำเนินการดังนี้
2.1 ถ้าสแตคว่าง ให้ push operator ลงในสแตค
2.2 ถ้าสแตคไม่ว่าง ให้เปรียบเทียบ operator ที่เข้ามากับ operator ที่อยู่ในตำแหน่ง TOP ของสแตค
2.2.1 ถ้า operator ที่เข้ามามีความสำคัญมากกว่า operator ที่ตำแหน่ง TOP ของสแตคให้ push ลงสแตค2.2.2 ถ้า operator ที่เข้ามามีความสำคัญน้อยกว่าหรือเท่ากับ operator ที่อยู่ในตำแหน่ง TOP ของสแตค ให้ pop สแตคออกไปเป็นผลลัพธ์ แล้วทำการเปรียบเทียบ operator ที่เข้ามากับ operator ที่ตำแหน่ง TOP ต่อไป จะหยุดจนกว่า operator ที่เข้ามาจะมีความสำคัญมากกว่า operator ที่ตำแหน่ง TOP ของสแตค แล้วจึง push operator ที่เข้ามานั้นลงสแตค
3. ถ้าข้อมูลเข้าเป็นวงเล็บเปิด ให้ push ลงสแตค
4. ถ้าข้อมูลเข้าเป็นวงเล็บปิด ให้ pop ข้อมูลออกจากสแตคไปเป็นผลลัพธ์จนกว่าจะถึงวงเล็บ เปิด จากนั้นทิ้งวงเล็บเปิดและปิดทิ้งไป
5. ถ้าข้อมูลเข้าหมด ให้ pop ข้อมูลออกจากสแตคไปเป็นผลลัพธ์จนกว่าสแตคจะว่าง

ตัวอย่างการแปลงนิพจน์ Infix เป็นนิพจน์ Postfix




posted by Park-Kachen at 07:43 0 comments