栈和队列

1.栈的概念和结构

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。

2.栈的实现 

栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的 代价比较小。

下面是栈的实现代码

#pragma once

typedef struct Stack{
	char array[100];
	int size;
}Stack;

//初始化
void StackInit(Stack* s)
{
	s->size = 0;
}

//销毁
void StackDestroy(Stack *s) 
{
	s->size = 0;
}

// 插入, 压栈
void StackPush(Stack *s, char v)
{
	s->array[s->size] = v;
	s->size++;
}

// 删除，弹出，弹栈
void StackPop(Stack *s)
{
	s->size--;
}

// 返回栈顶的数据，不需要删除栈顶的数据
int StackTop(Stack* s)
{
	return s->array[s->size - 1];
}

// 返回栈内数据个数
int StackSize(Stack* s)
{
	return s->size;
}

// 返回栈内是否为空栈（里面有没有数据）
// 返回 0 表示不是空的，返回 非 0，表示是空的
int StackEmpty(Stack* s)
{
	if (s->size == 0)
	{
		return 1;
	}
	else
		return 0;
}

3.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) 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。

4.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。

下面时队列的实现代码

#pragma once
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
typedef struct Node {
	int value;
	struct Node *next;
}	Node;

typedef struct Queue {
	Node *head;		// 链表的第一个结点
	Node *last;		// 链表的最后一个结点
}	Queue;

void QueueInit(Queue *q) {
	q->head = q->last = NULL;
}

void QueueDestroy(Queue *q) {
	Node *cur, *next;
	for (cur = q->head; cur != NULL; cur = next) {
		next = cur->next;
		free(cur);
	}

	q->head = q->last = NULL;
}

void QueuePush(Queue *q, int v) {
	Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	node->value = v;
	node->next = NULL;
	if (q->head == NULL) {
		q->head = node;
		q->last = node;
	}
	else {
		q->last->next = node;
		q->last = node;
	}
}

void QueuePop(Queue *q) {
	Node *second = q->head->next;
	free(q->head);
	q->head = second;

	// last 有没有可能也需要变更
	if (q->head == NULL) {
		q->last = NULL;
	}
}

int QueueFront(Queue* q) {
	return q->head->value;
}

int QueueSize(Queue* q) {
	int size = 0;
	for (Node *c = q->head; c != NULL; c = c->next) {
		size++;
	}

	return size;
}

int QueueEmpty(Queue* q) {
	if (q->head == NULL) {
		return 1;
	}
	else {
		return 0;
	}
}

栈与队列的区别

（1）栈遵守的原则时后进先出，而队列时先进先出，这是最主要的一点。

（2）栈的实现主要使用的是数组，而队列主要使用的是链表。

（3）队列和栈的遍历数据速度 不同，队列可以用指针从头到尾进行遍历，无需开辟空间，遍历速度快；而栈只能从顶部取数据，遍历时需要开辟临时地址空间以保持数据的一致性。

（4）对于插入和删除操作，栈只能在表的一段（即栈顶）进行插入和删除，而队列是只能在表的一段（对头）进行插入在另一端（队尾）进行删除。