栈和队列(数据结构初阶)

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今天我们学习栈和队列

栈和队列

一:栈

1.1概念与结构

栈:⼀种特殊的线性表 ,其只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。
压栈栈的插⼊操作叫做进栈/压栈/⼊栈⼊数据在栈顶
出栈栈的删除 操作叫做出栈。出数据也在栈顶

理解后进先出法则。

1要出来的话必须先让2和3出来,2要出来的话必须先让3出来。

先进后出 或者后进先出

1.2底层逻辑

在前面我们已经介绍了线性表。

栈在逻辑结构上一定是连续的,那物理结构上呢?

取决于栈的物理结构

再来看链表实现

**数组和链表的更优的方法时间复杂度都为O(1),到底是使用哪一个呢?
我们再来看所占字节大小

栈的底层结构是数组,物理上是连续的
注意:不是说栈只能用数组来实现,也能够使用链表来实现

1.3栈的实现

结构定义
c 复制代码
typedef int STDataType;
typedef struct Stack {
	STDataType* arr;
	int capacity;//容量
	int top;//指向栈顶的位置
}ST;

与单链表类似。

判空

分清栈为空,栈中的存储元素的地址为空,此处是判定后者的

栈为空,比如ps=NULL,后者是ps结构体中的成员为空

入栈

细节

1:存储空间不够,是对应存储数据的空间不够,realloc返回类型不要写成ST,不是开辟一个新的栈。

2:注意传过来的参数是不是NULL。

出栈

断言也可以写为assert(ps&&!STEmpty(ps));

取栈顶元素
获取栈中有效数据个数

弄清楚top与存储数据个数的关系

二:队列

2.1概念与结构

概念: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

2.2底层逻辑

队列是线性表,在逻辑上是线性的,那物理结构上呢?他的底层逻辑是什么呢?我们来讨论一下。

两种思路时间复杂度都为O(n),且无法有较好的方法解决

接下来我们来看链表实现。

链表实现时时间复杂度也是O(n),那又该选谁呢?
时间复杂度为O(n)的原因是尾结点的位置遍历寻找 ,那我们就存储尾结点的位置即可,时间复杂度就会变为O(n)。
队列在物理结构上是不一定连续的。
不是说队列只能用链表实现,数组实现也可以。

2.3 队列的实现

结构定义
初始化

接下来都是传址需要形参改变实参

入队

细节

1:开辟空间时开辟的是结点,而非队列,注意看数据类型 ,分清与栈开辟的区别

2:注意开辟是否成功。

3:大多数要注意空链表与非空链表的处理

判空

细节:传过来的pq队列可能为空,队列结点中可能为空,这里是在判断后者。

出队

空链表和非空链表的处理。

取数据
有效数据个数

三:结语

欢迎大家阅读我的博客,感谢大家支持!!出错之处欢迎大家指出。

千磨万击还坚韧,任尔东西南北风,加油!!陌生人!!

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