数据结构（栈和队列）-优快云博客

栈

栈是限制一端进行插入和删除的线性表，可以插入和删除的一端称为栈顶，另一端成为栈底。

特点

先进后出，后进先出

实现

顺序栈采用数组实现
链式栈采用链表实现
顺序栈和链式栈的区别是存储结构不相同。

顺序栈

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 5
//栈结构体定义
typedef struct
{
	int data[N];
	int top;	//代表有效元素个数，标志着栈顶方便插入删除
}stack_t;
/*创建一个空栈*/
stack_t* create()
{
	stack_t* p = (stack_t*)malloc(sizeof(stack_t));
	if(NULL == p)
	{
		printf("p malloc failed\n");
		return NULL;
	}
	p->top = 0;	//有效元素个数为0，空栈
	return p;
}
/*判断栈是否为满*/
int isFull(stack_t* p)
{
	return N == p->top;
}
/*判断栈是否为空*/
int isEmpty(stack_t* p)
{
	return 0 == p->top;
}
/*入栈*/
int inStack(stack_t *p,int x)
{
	if(isFull(p))
	{
		printf("is a full stack\n");
		return -1;
	}
	p->data[p->top] = x;	//在栈顶放入数据
	p->top++;				//让入栈的元素变为有效数据
}
/*出栈*/
int outStack(stack_t* p)
{
	if(isEmpty(p))
	{
		printf("is a empty stack\n");
		return -1;
	}
	p->top--;				//让栈顶元素变为无效
	return p->data[p->top];	//返回出栈元素，top--之后刚好指向出栈元素
}
/*获取栈顶元素*/
int getTopValue(stack_t* p)
{	
	if(isEmpty(p))
	{
		printf("is a empty stack\n");
		return -1;
	}
	return p->data[p->top-1];//top-1之后才指向栈顶元素
}
/*清空栈*/
void clear(stack_t* p)
{
	p->top = 0;	//将有效元素个数置为0
}
int main()
{
	stack_t *p = create();
	inStack(p,11);
	inStack(p,22);
	inStack(p,33);
	inStack(p,44);
	inStack(p,55);
	inStack(p,66);
	printf("top value is %d\n",getTopValue(p));
	//循环出栈
	while(!isEmpty(p))
	{
		printf("%d ",outStack(p));
	}
	printf("\n");
	
	free(p);
	return 0;
}

队列

限制在两端进行插入和删除操作的线性表，可以进行插入（入队）这一端称为队尾，可以进行删除（出队）的一端称为队头。

特点

先进先出，后进后出

实现

队列的实现的方式顺序队列和链式队列。

顺序队列和链式队列的区别？

顺序队列就是顺序表（数组）来实现队列，称为循环队列，采用顺序存储方式；

链式队列就是链表来实现队列，称为链式队列，采用链式存储方式；

存储结构不一样，一个连续，一个不连续。

循环队列

本质就是采用数组来实现的，所以在内存中连续存储；
队列的最大容量为N-1，（浪费一个存储位置用于判断队列是否为满）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 10
typedef struct node
{
	int data[N];
	int rear;    //队头
	int front;	 //队尾
}queue_t;
//1.创建一个空的队列
queue_t* createEmptyQueue()
{
	queue_t *p = (queue_t*)malloc(sizeof(queue_t));
	if(NULL == p)
	{
		printf("p malloc failed\n");
		return NULL;
	}
	p->rear = p->front = 0;    //头尾赋值相同表示空队列
	return p;
}
//2.判断队列是否为空,空返回1，不空返回0
int isEmpty(queue_t* p)
{
	return p->rear == p->front;
}
//3.判断队列是否未满
int isFull(queue_t *p)
{
    //rear == front 表示队列为空，
    //所以浪费一个存储位置来判断队列是否为满，rear+1 == front
    //(p->rear+1)%N 对N取余是刚好 rear在最后一个位置+1超过队列的大小
	return (p->rear+1)%N == p->front;
}
//4.入队
int inQueue(queue_t *p,int x)
{
    //入队之前对队列是否为满进行判断（容错判断）
	if(isFull(p))
	{
		printf("is a full queue\n");
		return -1;
	}
	p->data[p->rear] = x;     //数据x入队rear为下标的位置
	p->rear = (p->rear+1)%N;  //rear+1将入队数据变得有效，%N防止出现数组越界
	return 0;
}
//5.出队
int outQueue(queue_t *p)
{
	if(isEmpty(p))
	{
		printf("is a empty queue\n");
		return -1;
	}
	int temp = p->data[p->front];
	p->front = (p->front+1)%N;
	return temp;
}
//6.求队列长度
int getLen(queue_t *p)
{
	if(p->rear >= p->front)
	{
		return p->rear - p->front;
	}
	else
	{
		return (p->rear+N) - p->front;
	}
}
int main()
{
	queue_t *p = create();
	if(NULL == p)
		return -1;
	inQueue(p,11);
	inQueue(p,22);
	inQueue(p,33);

	printf("p->rear is %d,p->front is %d\n",p->rear,p->front);
	printf("getLen is %d\n",getLen(p));

	while(!isEmpty(p))
	{
		printf("%d",outQueue(p));
	}
	printf("\n");
	free(p);

	return 0;
}