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栈的概念及结构

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  后进先出

栈的实现

头文件

声明

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>//创建栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{int* a;int top;int capacity;
}ST;//栈的初始化和销毁
void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);//插入
void STPush(ST* ps, STDataType x);//删除
void STPop(ST* ps);//计算栈的大小
int STSize(ST* ps);//判断是否为空
bool STEmpty(ST* ps);
STDataType STTop(ST* ps);

源文件

实现

#include"Stack.h"void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);if (ps->a == NULL){perror("malloc fail");return;}ps->capacity = 4;ps -> top = 0;	//top是栈顶元素下一个位置//ps ->top = -1;	  top是栈顶元素位置
}void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->top = 0;ps->capacity = 0;
}void STPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//满了扩容if (ps->top == ps->capacity){STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * ps->capacity*2);if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}//没满把数据放进去，top++ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}void STPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!STEmpty(ps));//暴力检查ps->top--;}int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;//给0的时候是top//给-1的时候是top+1
}bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;
}STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!STEmpty(ps));return ps->a[ps->top-1];
}

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) 的特点

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

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

头文件

声明

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>//链式结构：表示队列
typedef int QDatatype;
typedef struct QueueNode
{struct	QueueNode* next;QDatatype data;
}QNode;//队列的结构
typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;int size;
}Queue;// 队列的初始化和销毁
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);//队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq,QDatatype x);//队头出队列
void QueuePop(Queue* pq);//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);//检测队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);//获取队列头部元素
QDatatype QueueFront(Queue* pq);//获取队列队尾元素
QDatatype QueueBack(Queue* pq);

源文件

实现

#include"queue.h"void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->head;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x)
{QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");return;}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->head == NULL){assert(pq->tail == NULL);pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++;
}void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(pq->head != NULL);//法一QNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head= next;if (pq->head == NULL)pq->tail = NULL;pq->size--;/*法二if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else{QNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}*/}int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size == 0;
}QDatatype QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//因为这个QueueEmpty是一个函数，所以需要调用return pq->head->data;
}QDatatype QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}