回文序列

2016年8月1日13:55:05
    编写一个算法,判断任意给定的字符序列是否是回文序列,
    什么是回文序列?
    所谓回文是指一个字符序列顺着看和倒着看是完全相同的字符序列,例如12344321,12321
    分析:可以通过构造栈和队列来实现,可先把任意给定的字符序列存放到队列和栈中,然后将字符序列出队和出栈,
        比较出栈和出队列的字符是否相等,
        1>若相同,则继续出栈,出队列,继续进行比较是否相等,直到堆栈和队列为空,
        2>若不同,则说明该字符序列不是回文数,直接输出判断的结果,不是回文数;
        3.在比较的过程中,如果堆栈出栈的字符和队列中出队的字符一直相同,此时堆栈和队列都为空时,
            说明给点的字符序列是回文数

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

typedef char DataType;

//结点的结构体类型定义
typedef struct node  
{
    DataType data;//数据域
    struct node * pNext;//指针域
}linkList;

//栈的结构体类型定义
typedef struct stack
{
    linkList * pTop;//指向栈顶元素
    linkList * pBottom;//指向栈底元素
}linkStack;

//队列结构体类型定义
typedef struct
{
    linkList * front;//指向队头元素
    linkList * rear;//指向队尾元素的下一个元素
}linkQueue;

//函数前置声明
void initLinkQueue(linkQueue * Q);//初始化队列
void traverseLinkQueue(linkQueue * Q);//遍历队列
int  isEmpty(linkQueue * Q);//判断队列是否为空
int  enLinkQueue(linkQueue * Q,DataType element);//链式队列入队
int  deLinkQueue(linkQueue * Q,DataType * element);//链式队列出队
int  getHead(linkQueue * Q,DataType * element);//获取队首元素
void clearLinkQueue(linkQueue * Q);//链式队列的销毁
void initLinkStack(linkStack * S);//初始化链式栈
int  isEmpty(linkStack * S);//判断链式栈是否为空
int  pushLinkStack(linkStack * S,DataType element);//链式栈的压栈操作
int  popLinkStack(linkStack * S,DataType * element);//链式栈弹栈操作
int  getTop(linkStack * S, DataType * element);//获取链式栈的栈顶元素
int  getLength(linkStack * S);//获取链式栈的长度
void destroyLinkStack(linkStack * S);//链式栈的销毁



//初始化链式队列
void initLinkQueue(linkQueue * Q)
{
    Q->front = (linkList * )malloc(sizeof(linkList));
    if(!Q->front)
    {
        printf("动态内存分配失败!\n");
        exit(-1);
    }
    Q->rear = Q->front;
    Q->front->pNext = NULL;
    return;
}

//判断队列是否为空,为空返回1,否则返回0;
int isEmpty(linkQueue * Q)
{
    if(NULL == Q->front->pNext)
        return 1;
    else
        return 0;
}

//链式队列入队操作,入队成功返回1,入队失败返回0;
int  enLinkQueue(linkQueue * Q,DataType element)
{
    linkList * pNew ;

    pNew = (linkList * )malloc(sizeof(linkList));
    if(!pNew)
    {
        printf("动态内存分配失败!\n");
        exit(-1);
    }
    pNew->data = element;
    pNew->pNext = NULL;
    Q->rear->pNext = pNew;
    Q->rear = pNew;
    return  1;
}

//链式队列的出队操作,出队成功返回1,否则返回0
int  deLinkQueue(linkQueue * Q,DataType * element)
{
    linkList * pFree;

    if( isEmpty(Q) )
    {
        printf("队列为空,无法继续出队!\n");
        return 0;
    }
    else
    {
        pFree = Q->front->pNext;
        *element = pFree->data;
        Q->front->pNext = pFree->pNext;
        if(pFree == Q->rear)
        {
            Q->rear = Q->front;
        }
        free(pFree);
        return 1;
    }
}

//获取队列的队头元素,成功返回1,失败返回;
int  getHead(linkQueue * Q,DataType * element)
{
    linkList * pHead;
    if( isEmpty(Q) )
        return 0;
    pHead = Q->front->pNext;
    *element = pHead->data;
    return 1;

}

//遍历队列
void traverseLinkQueue(linkQueue * Q)
{
    linkList * pCur;
    pCur = Q->front->pNext;
    if(!pCur)
    {
        printf("队列为空!\n");
        return;
    }
    while(pCur)
    {
        printf("%c",pCur->data);
        pCur = pCur->pNext;
    }
    return ;
}

//清空队列,在使用完队列之后,需要将链式队列中的结点空间全部释放
void clearLinkQueue(linkQueue * Q)
{
    while(Q->front)
    {
        Q->rear = Q->front->pNext;
        free(Q->front);
        Q->front = Q->rear;
    }
    return;
}

//链式栈的初始化
void initLinkStack(linkStack * S)
{
    S->pTop = (linkList * )malloc(sizeof(linkList));
    if(!S->pTop)
    {
        printf("动态内存分配失败!\n");
        exit(-1);
    }
    S->pBottom = S->pTop;
    S->pBottom->pNext = NULL;
    return ;
}

//判断链式栈是否为空,若为空则返回1,不为空则返回0;
int  isEmpty(linkStack * S)
{
    if(S->pBottom == S->pTop)
        return 1;
    else
        return 0;
}

//链式栈的压栈操作
int  pushLinkStack(linkStack * S,DataType element)
{
    linkList * pNew;

    pNew = (linkList * )malloc(sizeof(linkList));
    if(NULL == pNew )
    {
        printf("动态内存分配失败!\n");
        exit(-1);
    }
    pNew->data = element;
    /*if( NULL == pTop )
    {
        pNew->pNext = NULL;
        pTop = pNew;
    }
    else
    {
        pNew->pNext = pTop;
        pTop = pNew;
    }*/
    pNew->pNext = S->pTop;
    S->pTop = pNew;
    return 1;
}

//链式栈的弹栈操作
int  popLinkStack(linkStack * S,DataType * element)
{
    linkList * pFree;

    if( isEmpty(S) )
    {
        printf("栈为空,无法继续出栈");
        return 0;
    }

    pFree = S->pTop;
    *element = pFree->data ;
    S->pTop = S->pTop->pNext;
    free(pFree);
    return 1;
}

//获取链式栈的栈顶元素
int  getTop(linkStack * S, DataType * element)
{
    if(isEmpty(S))
        return 0;
    *element = S->pTop->data ;
    return 1;
}

//获取链式栈的长度
int  getLength(linkStack * S)
{
    int i = 0;
    linkList * pCur;
    pCur = S->pTop;
    /*
    if(NULL == pCur)
    {
        printf("栈为空!\n");
        return 0;
    }
    */
    while( pCur )
    {
        pCur = pCur->pNext;
        i++;
    }
    return i;
}

//链式栈的销毁
void destroyLinkStack(linkStack * S)
{
    while(S->pTop)
    {
        S->pBottom = S->pTop->pNext;
        free(S->pTop);
        S->pTop = S->pBottom;
    }
    return;
}

int main(void)
{
    linkStack S;
    linkQueue Q;
    DataType ch;
    DataType ch1;

    //队列,栈的初始化
    initLinkStack(&S);
    initLinkQueue(&Q);

    //从键盘接受用户输入的字符
    printf("请输入一个字符序列:");
    while('\n' != (ch = getchar()))
    {
        pushLinkStack(&S,ch);
        enLinkQueue(&Q,ch);
    }

    //将用户输入的字符打印输入
    printf("您所输入的字符序列:");
    traverseLinkQueue(&Q);
    printf("\n");

    //将队列,栈中的字符序列依次出队,出栈
    //如果这个个字符不同,则说明不是回文,
    printf("出队序列  出栈序列\n");
    while( !isEmpty(&S) )
    {
        deLinkQueue(&Q,&ch);
        printf("%-10c",ch);
        popLinkStack(&S,&ch1);
        printf("%-4c\n",ch1);
        if(ch1!=ch)
        {
            printf("该字符序列不是回文!\n");
            return 0; 
        }
    }
    printf("该字符序列是回文!\n");

    return 0;
}