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1.1 栈的概念及结构 栈是一种特殊的线性表,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先进后出的原则. 压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,将数据插入栈顶 出栈:栈的删除操作也叫出…一:栈
1.1 栈的概念及结构 栈是一种特殊的线性表,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先进后出的原则. 压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,将数据插入栈顶 出栈:栈的删除操作也叫出栈,出数据也在栈顶 1.2栈的实现 栈的实现一般可以用数组或者链表实现,相对而言数组的结构更优一点,因为数组在尾上插入数据的代价更小 ,链表则需从头遍历到尾
支持动态增长的栈:
typedef int STDataType;
typedef struct stack
{int* a;int top; //用于维护栈顶int capacity;//栈的容量
}ST;
常用功能接口:
//栈的初始化
void STInit(ST* ps);
//压栈
void STPush(ST* ps,STDataType x);
//出栈
void STPop(ST* ps);
//取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);
//判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps);
//求栈的大小
int STSize(ST* ps);
//摧毁栈
void STDestroy(ST* ps);
1.栈的初始化 要注意栈结构中的top可以初始化为0也可以初始化为-1,这里以初始化为0为例
初始化为0: top的值可以表示栈元素的个数top初始化位-1: top指向栈顶元素
void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps-a NULL;ps-capacity 0;ps-top 0;
}
2.压栈
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//扩容if (ps-top ps-capacity){int newcapacity ps-capacity 0 ? 4 : ps-capacity * 2;STDataType* ret (STDataType*)realloc(ps-a,sizeof(STDataType)*newcapacity);if (ret NULL){perror(realloc);return;}ps-a ret;ps-capacity newcapacity;}ps-a[ps-top] x;ps-top;
}3.出栈
void STPop(ST* ps)
{assert(ps); assert(ps-top); //确保栈中还有元素ps-top--;
}
4.取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps-top);return ps-a[ps-top - 1];
}
5.判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps-top 0;
}
6.求栈的大小
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps-top;
}
7.摧毁栈
void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps-a);ps-a NULL;ps-top ps-capacity 0;
}
二. 队列
2.1 队列的概念及结构 队列只允许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,队列具有先进先出的特点,进行插入操作的一端称为队尾,进行删除操作的一端称为队头. 2.2 队列的实现 队列也可以用数组和链表的结构实现,使用链表的结构实现会更优一点,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.
队列的结构:
typedef int QDataType;//链式结构:表示队列
typedef struct QueueNode {QDataType x;struct QueueNode* next;
}Node;//队列的结构:队头和队尾分别用head和tail指针维护
typedef struct Queue
{Node* head;Node* tail;int size;
}Queue;
接口:
//队列的初始化
void QueueInit(Queue* ps);
//入队列
void QueuePush(Queue* ps,QDataType x);
//出队列
void QueuePop(Queue* ps);
//判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* ps);
//取队头元素
QDataType QueueFront(Queue* ps);
//取队尾元素
QDataType QueueTail(Queue* ps);
//求队列大小
int QueueSize(Queue* ps);
//摧毁队列
void QueueDestory(Queue* ps);
1.队列的初始化 void QueueInit(Queue* ps)
{assert(ps);ps-head ps-tail NULL;ps-size 0;
}
2.入队列
void QueuePush(Queue* ps, QDataType x)
{assert(ps);//创建新节点Node* newnode (Node*)malloc(sizeof(Node));if (newnode NULL){perror(malloc);return;}newnode-next NULL;newnode-x x;//尾插if (ps-tail NULL){ps-head ps-tail newnode;}else{ps-tail-next newnode;ps-tail ps-tail-next;}ps-size;
}
3.出队列
void QueuePop(Queue* ps)
{assert(ps);assert(ps-head);if (ps-head-next NULL){ps-head ps-tail NULL;}else{Node* next ps-head-next;free(ps-head);ps-head next;}ps-size--;
}
4.判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* ps)
{assert(ps);return ps-tail NULL;
}
5.取队头元素
QDataType QueueFront(Queue* ps)
{assert(ps);assert(ps-head);return ps-head-x;
}
6.取队尾元素
QDataType QueueTail(Queue* ps)
{assert(ps);assert(ps-tail);return ps-tail-x;
}
7.求队列大小
int QueueSize(Queue* ps)
{assert(ps);return ps-size;
}
8.摧毁队列
void QueueDestory(Queue* ps)
{assert(ps);Node* cur ps-head;while (cur){Node* next cur-next;free(cur);cur next;}ps-headps-tail NULL;
}
