栈和队列
1.栈
1.1栈的实现参考代码
c
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
//数组实现的动态栈
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;//栈顶
int capacity;//总空间
}ST;
//初始化栈
void STInit(ST* pst);
//检查空间是否足够
void CheckCapacity(ST* pst);
//插入栈顶元素
void STPush(ST* pst, STDataType x);
//删除栈顶元素
void STPop(ST* pst);
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst);
//检查栈是否为空
bool STEmpty(ST* pst);
//栈的大小
int STSize(ST* pst);
//栈的销毁
void STDestory(ST* pst);
#include"Stack.h"
//检查空间是否足够
void CheckCapacity(ST* pst)
{
assert(pst);
if (pst->top == pst->capacity)
{
int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("CheckCapacity()::relloc():");
return;
}
pst->a = tmp;
pst->capacity = newcapacity;
}
}
//初始化栈
void STInit(ST* pst)
{
assert(pst);
pst->a = NULL;
pst->top = 0;//这里的栈顶指的是下一个存放元素的位置下标处
pst->capacity = 0;
}
//插入栈顶元素
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
assert(pst);
CheckCapacity(pst);
pst->a[pst->top] = x;
pst->top++;
}
//删除栈顶元素
void STPop(ST* pst)
{
assert(pst);
assert(pst->top > 0);//栈内不为空
pst->top--;
}
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst)
{
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
return pst->a[pst->top - 1];
}
//检查栈是否为空
bool STEmpty(ST* pst)
{
assert(pst);
return pst->top == 0;//为空就返回真
}
//栈的大小
int STSize(ST* pst)
{
assert(pst);
return pst->top;
}
//栈的销毁
void STDestory(ST* pst)
{
assert(pst);
free(pst->a);
pst->a = NULL;
pst->top = pst->capacity = 0;
}1.2栈的概念
允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端
称为栈顶，另一端称为栈底 。栈中的数据元素遵守后进先出 LIFO（Last In First Out）的原则。
1.3栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表 实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小。
2.队列
2.1队列的实现参考代码
c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType val;
struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;
//队列的初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//队头出队列
void QueuePop(Queue* pq);
//获取队列尾部元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//检测队列是否为空（为空返回非0，不为空返回0）
bool QueueEmpty(Queue* pq);
//销毁队列
void QueueDestory(Queue* pq);
//获取对列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
#include"Queue.h"
//队列的初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
//插入数据
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
assert(pq);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("QueuePush()::malloc()");
return;
}
newnode->val = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->ptail == NULL)
{
pq->phead = pq->ptail = newnode;
}
else
{
pq->ptail->next = newnode;
pq->ptail = newnode;
}
pq->size++;
}
//队头出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
QNode* del = pq->phead;
pq->phead = pq->phead->next;
free(del);
del = NULL;
if (pq->phead == NULL)
pq->ptail = NULL;
pq->size--;
}
//获取队列尾部元素
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->ptail->val;
}
//获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->phead->val;
}
//检测队列是否为空（为空返回非0，不为空返回0）
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->phead == NULL;
}
//获取对列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}
//销毁队列
void QueueDestory(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->phead;
while (cur)
{
QNode* del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}2.2队列的概念及结构
队列 ：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表 ，队列具有先进先出 FIFO(First In First Out) 入队列：进行插入操作的一端称为队尾 出队列：进行删除操作的一端称为队头.
2.3队列的实现
队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些 ，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。
