Есть ли способ сделать круговой стек? - PullRequest
Новая
       36

Есть ли способ сделать круговой стек?

1 голос
/ 22 марта 2019

Добрый день!

Я пытаюсь сделать что-то вроде кругового стека.Это должно быть как обычный стек LIFO, но без видимого ограничения.Вместо того, чтобы достичь максимальной емкости, он должен исключить или перепрыгнуть через первый элемент, введенный в тот момент времени!

Например:

Допустим, у нас есть стек с3 элемента: stack[3]

Мы заполняем его, «проталкивая» 3 элемента внутрь: push[a], push[b], push[c].

Но тогда мы захотим добавить 4-й и 5-й элемент: push[d], push[e].

Стандартные стеки скажут, что стек достиг своего предела и больше не может добавлять элементы.

Но я хочу, чтобы круговой стек исключал или перепрыгивал через a и b, помните c, d и e и вывод e, d и c;

Проект выполняется в PlatformIO на ESP32, поэтому я неу меня есть доступ к C ++ STL, и даже если бы я имел, я думал, что компилировать такую ​​большую библиотеку всего за 1 стек бессмысленно.Даже если бы было время, когда я думал, что должен скомпилировать подобную библиотеку, которая должна дать мне доступ к stack или deque, это время давно прошло, потому что сейчас я чувствую себя идиотом, который не может понятьматематическая задачаЭто беспокоило меня уже больше недели.

Все, что мне удалось найти в Интернете, это следующий циклический буфер FIFO: 

class circular_buffer {
public:
    explicit circular_buffer(size_t size) :
        buf_(std::unique_ptr<T[]>(new T[size])),
        max_size_(size)
    {

    }

    void put(T item)
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);

        buf_[head_] = item;

        if(full_) {
            tail_ = (tail_ + 1) % max_size_;
        }

        head_ = (head_ + 1) % max_size_;

        full_ = head_ == tail_;
    }

    T get()
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);

        if(empty())
        {
            return T();
        }

        //Read data and advance the tail (we now have a free space)
        auto val = buf_[tail_];
        full_ = false;      
        tail_ = (tail_ + 1) % max_size_;

        return val;
    }

    void reset()
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
        head_ = tail_;
        full_ = false;
    }

    bool empty() const
    {
        //if head and tail are equal, we are empty
        return (!full_ && (head_ == tail_));
    }

    bool full() const
    {
        //If tail is ahead the head by 1, we are full
        return full_;
    }

    size_t capacity() const
    {
        return max_size_;
    }

    size_t size() const
    {
        size_t size = max_size_;

        if(!full_)
        {
            if(head_ >= tail_)
            {
                size = head_ - tail_;
            }
            else
            {
                size = max_size_ + head_ - tail_;
            }
        }

        return size;
    }

private:
    std::mutex mutex_;
    std::unique_ptr<T[]> buf_;
    size_t head_ = 0;
    size_t tail_ = 0;
    const size_t max_size_;
    bool full_ = 0;
};

Я возился с ним в прошлом3 дня, но я просто не могу заставить его работать так, как я хочу.Она, будучи структурой FIFO, будет печатать a, b, c или c, d, e.

Я хочу, чтобы она печаталась сверху вниз, изголова к хвосту в этом случае, но я не могу понять это.

1 Ответ

4 голосов
/ 22 марта 2019

Если я правильно понимаю, то все, что вам нужно, это буфер с фиксированным размером, который имеет единственный указатель на «вершину» «стека», который увеличивается / уменьшается так, что оборачивается вокруг конца буфера. Это автоматически приведет к тому, что самая новая запись будет всегда перезаписывать самую старую, эффективно предоставляя вам хранилище LIFO для последних N значений, где N - размер буфера. Например: 

#include <cstddef>
#include <memory>
#include <iostream>

template <typename T>
class ForgetfulStack
{
    std::unique_ptr<T[]> buffer;
    std::size_t head = 0;
    std::size_t size = 0;

public:
    ForgetfulStack(std::size_t size)
        : buffer(std::make_unique<T[]>(size)), size(size)
    {
    }

    void push(const T& value)
    {
        buffer[head] = value;
        head = (head + 1) % size;
    }

    T pop()
    {
        head = (head - 1 + size) % size;
        return buffer[head];
    }
};

int main()
{
    ForgetfulStack<int> blub(3);

    blub.push(1);
    blub.push(2);
    blub.push(3);
    blub.push(4);
    blub.push(5);

    std::cout << blub.pop() << ' ' << blub.pop() << ' ' << blub.pop() << std::endl;
}

Обратите внимание, что эта простая реализация не является поточно-ориентированной ...

...