【数据结构】栈、队列

写得不好，还请批评指正。

• 栈：数据先进后出的数据结构。但是“先进后出”并不是绝对的，如果一边入数据一边出数据，出栈顺序会发生变化。
• 队列：数据先进先出的数据结构。这种“先进先出”是绝对的，出队列的方式不会影响顺序。

栈

使用数组来实现栈的基本操作。

typedef int SDataType;

typedef struct Stack{
	SDataType* arr;
	int top;
	int capacity;
}Stack;

栈的初始化

void StackInit(Stack* ptr)
{
	assert(ptr);
	ptr->arr = NULL;
	ptr->top = -1;
	ptr->capacity = 0;
}

插入数据

void StackPush(Stack* ptr, SDataType x)
{
	assert(ptr);
	// 检查栈是否已满
	if((ptr->top + 1) * sizeof(SDataType) == ptr->capacity)
	{
		int NewCapacity = ptr->capacity == 0 ? sizeof(SDataType) : 2 * ptr->capacity;
		SDataType* tmp = (SDataType*)realloc(ptr->arr, NewCapacity);
		if(tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}
		ptr->arr = tmp;
	}
	// 在栈顶插入数据
	ptr->top++;
	ptr->arr[top] = x;
}

删除数据

void StackPop(Stack* ptr)
{
	assert(ptr && ptr->top != -1);
	ptr->top--;
	if(ptr->top = -1)
	{
		ptr->arr = NULL;
	}
}

获取栈顶元素

SDataType StackFind(Stack* ptr)
{
	assert(ptr);
	return ptr->arr[ptr->top];
}

获取栈中有效元素个数

int StackSize(Stack* ptr)
{
	assert(ptr);
	return ptr->top + 1;
}

判断栈是否为空

int StackEmpty(Stack* ptr)
{
	assert(ptr);
	if(ptr->top == -1)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

销毁栈

void StackDestroy(Stack* ptr)
{
	assert(ptr);
	free(ptr->arr);
	ptr->arr = NULL;
	ptr->top = -1;
	ptr->capacity = 0;
}

队列

用一个单链表实现队列。

typedef int QDataType;

// 队列的节点
typedef struct QListNode{
	QDataType val;
	struct QListNode* next;
}QNode;

//保存队列的信息
typedef struct Queue{
	QNode* head;
	QNode* tail;
	int size;
}Queue;

队列的初始化

void QueueInit(Queue* ptr)
{
	assert(ptr);
	ptr->head = ptr->tail = NULL;
	ptr->size = 0;
}

插入数据

void QueuePush(Queue* ptr, QDataType x)
{
	assert(ptr);
	QNode* NewNode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if(QNode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	NewNode->val = x;
	NewNode->next = NULL;
	if(ptr->size == 0)// 空队列
	{
		ptr->head = ptr->tail = NewNode;
	}
	else
	{
		ptr->tail = NewNode;
	}
	ptr->size++;
}

删除数据

void QueuePop(Queue* ptr)
{
	assert(ptr && ptr->size);
	QNode* del = ptr->head;
	ptr->head = ptr->head->next;
	free(del);
	del = NULL;
	ptr->size--;
	if(ptr->size == 0)
	{
		ptr->tail = NULL;
	}
}

获得队列头部元素

QDataType QueueFront(Queue* ptr)
{
	assert(ptr && ptr->size);
	return ptr->head->val;
}

获得队列尾部元素

QDataType QueueBack(Queue* ptr)
{
	assert(ptr && ptr->size);
	return ptr->tail->val;
}

获取队列有效元素个数

int QueueSize(Queue* ptr)
{
	assert(ptr);
	return ptr->size;
}

检查队列是否为空

int QueueEmpty(Queue* ptr)
{
	assert(ptr);
	if(ptr->size == 0)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

销毁队列

void QueueDestroy(Queue* ptr)
{
	assert(ptr);
	QNode* cur = ptr->head;
	while(cur)
	{
		QNode* del = cur;
		cur = cur->next;
		free(del);
		del = NULL;
	}
	ptr->head = ptr->tail = NULL;
	ptr->size = 0;
}