【入门级-数据结构-1、线性结构：栈和队列】

一、栈（Stack）的概念

栈是一种操作受限的线性表，遵循后进先出（LIFO, Last In First Out）原则。所有操作（插入、删除、访问）只能在栈顶（Top）进行。最后进入栈的元素最先被取出，就像一叠盘子：后放的盘子先被拿走。

二、队列（Queue）的概念

队列是一种操作受限的线性表，遵循先进先出（FIFO：First In First Out）原则。只允许在队尾插入，在队头删除。最早进入队列的元素最先被取出，就像排队买票：先来的人先买到票。

三、栈和队列的核心区别

四、栈和队列（C语言实现）

栈的实现方法

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int top;  // 栈顶指针
} SeqStack;

// 初始化栈
void initStack(SeqStack *s) {
    s->top = -1;
}

// 判断栈空
bool isEmpty(SeqStack *s) {
    return s->top == -1;
}

// 判断栈满
bool isFull(SeqStack *s) {
    return s->top == MAX_SIZE - 1;
}

// 入栈
bool push(SeqStack *s, int value) {
    if (isFull(s)) {
        printf("栈满，无法入栈\n");
        return false;
    }
    s->data[++(s->top)] = value;
    return true;
}

// 出栈
bool pop(SeqStack *s, int *value) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("栈空，无法出栈\n");
        return false;
    }
    *value = s->data[(s->top)--];
    return true;
}

// 获取栈顶元素
bool getTop(SeqStack *s, int *value) {
    if (isEmpty(s)) {
        return false;
    }
    *value = s->data[s->top];
    return true;
}

// 打印栈
void printStack(SeqStack *s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("栈为空\n");
        return;
    }
    printf("栈底 -> ");
    for (int i = 0; i <= s->top; i++) {
        printf("%d ", s->data[i]);
    }
    printf("<- 栈顶\n");
}

队列的实现方法

c 复制代码

#define QUEUE_SIZE 100

typedef struct {
    int data[QUEUE_SIZE];
    int front;  // 队头指针
    int rear;   // 队尾指针
} SeqQueue;

// 初始化队列
void initQueue(SeqQueue *q) {
    q->front = q->rear = 0;
}

// 判断队空
bool isQueueEmpty(SeqQueue *q) {
    return q->front == q->rear;
}

// 判断队满（牺牲一个单元）
bool isQueueFull(SeqQueue *q) {
    return (q->rear + 1) % QUEUE_SIZE == q->front;
}

// 入队
bool enQueue(SeqQueue *q, int value) {
    if (isQueueFull(q)) {
        printf("队列满\n");
        return false;
    }
    q->data[q->rear] = value;
    q->rear = (q->rear + 1) % QUEUE_SIZE;
    return true;
}

// 出队
bool deQueue(SeqQueue *q, int *value) {
    if (isQueueEmpty(q)) {
        printf("队列空\n");
        return false;
    }
    *value = q->data[q->front];
    q->front = (q->front + 1) % QUEUE_SIZE;
    return true;
}

// 获取队头元素
bool getFront(SeqQueue *q, int *value) {
    if (isQueueEmpty(q)) return false;
    *value = q->data[q->front];
    return true;
}

// 获取队列长度
int getQueueLength(SeqQueue *q) {
    return (q->rear - q->front + QUEUE_SIZE) % QUEUE_SIZE;
}