栈的模拟实现
cpp
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Stack.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//栈的实现，底层逻辑是数组
//动态开辟空间
typedef int DataType;
typedef struct Stack {
DataType* arr;//定义动态数组
int capacity;//有效空间
int top;//栈顶元素
}St;
// 初始化栈
void StackInit(St* ps);
// 入栈
void StackPush(St* ps, DataType data);
// 出栈
void StackPop(St* ps);
// 获取栈顶元素
DataType StackTop(St* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(St* ps);
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(St* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(St* ps);
cpp
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Stack.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Stack.h"
// 初始化栈
void StackInit(St* ps) {
assert(ps);
ps->arr = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}
// 入栈
void StackPush(St* ps, DataType data) {
assert(ps);
//判断是否要开辟空间
if (ps->capacity == ps->top) {
//开辟空间
int Newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
St* tem = (St*)realloc(ps->arr, sizeof(St) * Newcapacity);
if (tem == NULL) {
perror("malloc");
exit(-1);
}
ps->arr = tem;
ps->capacity = Newcapacity;
}
ps->arr[ps->top] = data;
ps->top++;
}
// 出栈
void StackPop(St* ps) {
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
ps->top--;
}
// 获取栈顶元素
DataType StackTop(St* ps) {
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
return ps->arr[ps->top-1];
}
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(St* ps) {
assert(ps);
assert(ps->top);
return ps->top;
}
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(St* ps) {
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
// 销毁栈
void StackDestroy(St* ps) {
assert(ps);
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
}
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test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Stack.h"
void test01() {
St st;
StackInit(&st);
StackPush(&st, 1);
StackPush(&st, 2);
StackPush(&st, 3);
StackPush(&st, 4);
StackPop(&st);
DataType ret = StackTop(&st);
int con = StackSize(&st);
int ret1 = StackEmpty(&st);
while (!StackEmpty(&st)) {
printf("%d ", StackTop(&st));
StackPop(&st);
}
StackDestroy(&st);
}
int main() {
test01();
return 0;
}
队列的模拟实现
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Queue.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int DataType;
typedef struct QueueNode {
DataType val;
struct QueueNode* pnext;
}QNode;
typedef struct Queue {
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;
//初始化头尾结点
void QueueInit(Queue* q1);
//队尾插入
void QueuePush(Queue* q1,DataType x);
//出队列
void QueuePop(Queue* q1);
//取出队列头元素
DataType QueueGettop(Queue* q1);
//计算队列元素大小
int QueueSize(Queue* q1);
//判空
bool QueEmpty(Queue* q1);
//摧毁
void QueueDesert(Queue* q1);
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Queue.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"
//初始化头尾结点
void QueueInit(Queue* q1) {
assert(q1);
q1->phead = NULL;
q1->ptail = NULL;
q1->size = 0;
}
//队尾插入
void QueuePush(Queue* q1, DataType x) {
assert(q1);
//申请空间
QNode* NewNode= (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (NewNode == NULL) {
perror("malloc");
exit(-1);
}
NewNode->pnext = NULL;
NewNode->val = x;
if (q1->ptail == NULL) {
q1->phead = NewNode;
q1->ptail = NewNode;
}
else {
q1->ptail->pnext = NewNode;
q1->ptail = NewNode;
}
q1->size++;
}
//出队列
void QueuePop(Queue* q1) {
assert(q1);
assert(q1->size != 0);
if (q1->phead->pnext == NULL) {
free(q1->phead);
q1->phead = q1->ptail = NULL;
}
else {
Queue* tem = q1->phead->pnext;
free(q1->phead);
q1->phead = tem;
}
q1->size--;
}
//取出队列头元素
DataType QueueGettop(Queue* q1) {
assert(q1);
assert(q1->phead);
return (q1->phead->val);
}
//取对尾
DataType QueueGetback(Queue* q1) {
assert(q1);
assert(q1->ptail);
return (q1->ptail->val);
}
//计算队列元素大小
int QueueSize(Queue* q1) {
assert(q1);
return q1->size;
}
//判空
bool QueEmpty(Queue* q1) {
assert(q1);
return q1->size == 0;
}
//摧毁
void QueueDesert(Queue* q1) {
assert(q1);
Queue* cur = q1->phead;
while (cur) {
Queue* next =q1->phead->pnext;
free(cur);
cur = next;
}
q1->phead = q1->ptail = NULL;
q1->size = 0;
}
cpp
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test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"
void test01() {
Queue q1;
QueueInit(&q1);
QueuePush(&q1, 1);
QueuePush(&q1, 2);
QueuePush(&q1, 3);
QueuePush(&q1, 4);
QueuePush(&q1, 5);
QueuePop(&q1);
DataType QueFront=QueueGettop(&q1);
printf("%d\n", QueFront);
int con=QueueSize(&q1);
printf("%d\n", con);
DataType QueBack=QueueGetback(&q1);
printf("%d\n", QueBack);
//判空
bool ret = QueEmpty(&q1);
if (ret) {
printf("队列为空\n");
}
else {
printf("队列不为空\n");
}
//循环遍历队列元素
while (!QueEmpty(&q1)) {
printf("%d ", QueueGettop(&q1));
QueuePop(&q1);
}
}
int main() {
test01();
return 0;
}