《数据结构教程(李春葆主编 第五版)》第三章源代码—栈和队列

顺序栈基本运算算法

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct 
{	
	ElemType data[MaxSize];
	int top;				//栈指针
} SqStack;					//顺序栈类型

void InitStack(SqStack *&s)
{
	s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
	s->top=-1;
} 

void DestroyStack(SqStack *&s)
{
	free(s);
}

bool StackEmpty(SqStack *s)
{
	return(s->top==-1);
}

bool Push(SqStack *&s,ElemType e)
{
	if (s->top==MaxSize-1)    //栈满的情况，即栈上溢出
		return false;
	s->top++;
	s->data[s->top]=e;
	return true;
}

bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e)
{
	if (s->top==-1)		//栈为空的情况，即栈下溢出
		return false;
	e=s->data[s->top];
	s->top--;
	return true;
} 

bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e)
{
	if (s->top==-1) 		//栈为空的情况，即栈下溢出
		return false;
	e=s->data[s->top];
	return true;
}

顺序队列（非环形队列）基本运算算法

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct 
{	
	ElemType data[MaxSize];
	int front,rear;						//队头和队尾指针
} SqQueue;

void InitQueue(SqQueue *&q)
{	q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));
	q->front=q->rear=-1;
}

void DestroyQueue(SqQueue *&q)			//销毁队列
{
	free(q);
}

bool QueueEmpty(SqQueue *q)				//判断队列是否为空
{
	return(q->front==q->rear);
}

bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e)	//进队
{	if (q->rear==MaxSize-1)				//队满上溢出
		return false;					//返回假
	q->rear++;							//队尾增1
	q->data[q->rear]=e;					//rear位置插入元素e
	return true;						//返回真
}

bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e)	//出队
{	if (q->front==q->rear)				//队空下溢出
		return false;
	q->front++;
	e=q->data[q->front];
	return true;
}

顺序队列（环形队列）基本运算算法

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct 
{	
	ElemType data[MaxSize];
	int front,rear;		//队首和队尾指针
} SqQueue;

void InitQueue(SqQueue *&q)
{	q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));
	q->front=q->rear=0;
}

void DestroyQueue(SqQueue *&q)
{
	free(q);
}

bool QueueEmpty(SqQueue *q)
{
	return(q->front==q->rear);
}

bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e)
{	if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front)	//队满上溢出
		return false;
	q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;
	q->data[q->rear]=e;
	return true;
}

bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e)
{	if (q->front==q->rear)		//队空下溢出
		return false;
	q->front=(q->front+1)%MaxSize;
	e=q->data[q->front];
	return true;
}

求解报数问题

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef int ElemType;
//----------------------------------------------------------
//-环形队列的基本运算算法-----------------------------------
//----------------------------------------------------------
typedef struct 
{	ElemType data[MaxSize];				//存放队中元素
	int front,rear;						//队头和队尾指针
} SqQueue;								//顺序队类型

void InitQueue(SqQueue *&q)				//初始化队列
{	q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));
	q->front=q->rear=0;
}

void DestroyQueue(SqQueue *&q)			//销毁队列
{
	free(q);
}

bool QueueEmpty(SqQueue *q)				//判断队列是否为空
{
	return(q->front==q->rear);
}

bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e)	//进队列
{	if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front)	//队满上溢出
		return false;
	q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;
	q->data[q->rear]=e;
	return true;
}

bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e)	//出队列
{	if (q->front==q->rear)				//队空下溢出
		return false;
	q->front=(q->front+1)%MaxSize;
	e=q->data[q->front];
	return true;
}
//----------------------------------------------------------

void number(int n)
{
	int i;  ElemType e;
	SqQueue *q;					//环形队列指针
	InitQueue(q);				//初始化队列
	for (i=1;i<=n;i++)			//构建初始序列
		enQueue(q,i);
	printf("报数出列顺序:");
	while (!QueueEmpty(q))		//队列不空循环
	{
		deQueue(q,e);			//出队一个元素e
		printf("%d ",e);		//输出元素编号
		if (!QueueEmpty(q))		//队列不空
		{
			deQueue(q,e);		//出队一个元素e
			enQueue(q,e);		//将刚出列的元素进队
		}
	}
	printf("\n");
	DestroyQueue(q);			//销毁队列q
}

int main()
{
	int i,n=8;
	printf("初始序列:");
	for (i=1;i<=n;i++)
		printf("%d ",i);
	printf("\n");
	number(n);
	return 1;
}

链栈基本运算算法

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef char ElemType;
typedef struct linknode
{	
	ElemType data;				//数据域
	struct linknode *next;		//指针域
} LinkStNode;					//链栈类型

void InitStack(LinkStNode *&s)
{
	s=(LinkStNode *)malloc(sizeof(LinkStNode));
	s->next=NULL;
}

void DestroyStack(LinkStNode *&s)
{
	LinkStNode *p=s->next;
	while (p!=NULL)
	{	
		free(s);
		s=p;
		p=p->next;
	}
	free(s);	//s指向尾结点,释放其空间
}

bool StackEmpty(LinkStNode *s)
{
	return(s->next==NULL);
}

void Push(LinkStNode *&s,ElemType e)
{	LinkStNode *p;
	p=(LinkStNode *)malloc(sizeof(LinkStNode));
	p->data=e;				//新建元素e对应的结点p
	p->next=s->next;		//插入p结点作为开始结点
	s->next=p;
}

bool Pop(LinkStNode *&s,ElemType &e)
{	LinkStNode *p;
	if (s->next==NULL)		//栈空的情况
		return false;
	p=s->next;				//p指向开始结点
	e=p->data;
	s->next=p->next;		//删除p结点
	free(p);				//释放p结点
	return true;
}

bool GetTop(LinkStNode *s,ElemType &e)
{	if (s->next==NULL)		//栈空的情况
		return false;
	e=s->next->data;
	return true;
}

链队运算算法

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef char ElemType;
typedef struct DataNode
{	
	ElemType data;
	struct DataNode *next;
} DataNode;				//链队数据结点类型
typedef struct
{	
	DataNode *front;
	DataNode *rear;
} LinkQuNode;			//链队类型

void InitQueue(LinkQuNode *&q)
{	
	q=(LinkQuNode *)malloc(sizeof(LinkQuNode));
	q->front=q->rear=NULL;
}

void DestroyQueue(LinkQuNode *&q)
{
	DataNode *p=q->front,*r;//p指向队头数据结点
	if (p!=NULL)			//释放数据结点占用空间
	{	r=p->next;
		while (r!=NULL)
		{	free(p);
			p=r;r=p->next;
		}
	}
	free(p);
	free(q);				//释放链队结点占用空间
}

bool QueueEmpty(LinkQuNode *q)
{
	return(q->rear==NULL);
}

void enQueue(LinkQuNode *&q,ElemType e)
{	DataNode *p;
	p=(DataNode *)malloc(sizeof(DataNode));
	p->data=e;
	p->next=NULL;
	if (q->rear==NULL)		//若链队为空,则新结点是队首结点又是队尾结点
		q->front=q->rear=p;
	else
	{	q->rear->next=p;	//将p结点链到队尾,并将rear指向它
		q->rear=p;
	}
}

bool deQueue(LinkQuNode *&q,ElemType &e)
{	DataNode *t;
	if (q->rear==NULL)		//队列为空
		return false;
	t=q->front;				//t指向第一个数据结点
	if (q->front==q->rear)  //队列中只有一个结点时
		q->front=q->rear=NULL;
	else					//队列中有多个结点时
		q->front=q->front->next;
	e=t->data;
	free(t);
	return true;
}

求简单表达式的值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MaxSize 100
//---------------------------------------------------------
//--运算符栈基本运算---------------------------------------
//---------------------------------------------------------
typedef struct 
{	char data[MaxSize];			//存放运算符
	int top;					//栈顶指针
} SqStack;

void InitStack(SqStack *&s)		//初始化栈
{	s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
	s->top=-1;
}

void DestroyStack(SqStack *&s)	//销毁栈
{
	free(s);
}

bool StackEmpty(SqStack *s)		//判断栈是否为空
{
	return(s->top==-1);
}

bool Push(SqStack *&s,char e)	//进栈元素e
{	if (s->top==MaxSize-1)
		return false;
	s->top++;
	s->data[s->top]=e;
	return true;
}

bool Pop(SqStack *&s,char &e)	//出栈元素e
{	if (s->top==-1)	
		return false;
	e=s->data[s->top];
	s->top--;
	return true;
}

bool GetTop(SqStack *s,char &e)	//取栈顶元素e
{	if (s->top==-1)	
		return false;
	e=s->data[s->top];
	return true;
}
//---------------------------------------------------------

void trans(char *exp,char postexp[])	//将算术表达式exp转换成后缀表达式postexp
{
	char e;
	SqStack *Optr;						//定义运算符栈
	InitStack(Optr);					//初始化运算符栈
	int i=0;							//i作为postexp的下标
	while (*exp!='\0')					//exp表达式未扫描完时循环
	{	switch(*exp)
		{
		case '(':						//判定为左括号
			Push(Optr,'(');				//左括号进栈
			exp++;						//继续扫描其他字符
			break;
		case ')':						//判定为右括号
			Pop(Optr,e);				//出栈元素e
			while (e!='(')				//不为'('时循环
			{
				postexp[i++]=e;			//将e存放到postexp中
				Pop(Optr,e);			//继续出栈元素e
			}
			exp++;						//继续扫描其他字符
			break;
		case '+':						//判定为加或减号
		case '-':
			while (!StackEmpty(Optr))	//栈不空循环
			{
				GetTop(Optr,e);			//取栈顶元素e
				if (e!='(')				//e不是'('
				{
					postexp[i++]=e;		//将e存放到postexp中
					Pop(Optr,e);		//出栈元素e
				}
				else					//e是'(时退出循环
					break;
			}
			Push(Optr,*exp);			//将'+'或'-'进栈
			exp++;						//继续扫描其他字符
			break;
		case '*':						//判定为'*'或'/'号
		case '/':
			while (!StackEmpty(Optr))	//栈不空循环
			{
				GetTop(Optr,e);			//取栈顶元素e
				if (e=='*' || e=='/')	//将栈顶'*'或'/'运算符出栈并存放到postexp中
				{
					postexp[i++]=e;		//将e存放到postexp中
					Pop(Optr,e);		//出栈元素e
				}
				else					//e为非'*'或'/'运算符时退出循环
					break;
			}
			Push(Optr,*exp);			//将'*'或'/'进栈
			exp++;						//继续扫描其他字符
			break;
		default:				//处理数字字符
			while (*exp>='0' && *exp<='9') //判定为数字
			{	postexp[i++]=*exp;
				exp++;
			}
			postexp[i++]='#';	//用#标识一个数值串结束
		}
	}
	while (!StackEmpty(Optr))	//此时exp扫描完毕,栈不空时循环
	{
		Pop(Optr,e);			//出栈元素e
		postexp[i++]=e;			//将e存放到postexp中
	}
	postexp[i]='\0';			//给postexp表达式添加结束标识
	DestroyStack(Optr);			//销毁栈		
}
//---------------------------------------------------------
//--操作数栈基本运算---------------------------------------
//---------------------------------------------------------
typedef struct 
{	double data[MaxSize];			//存放数值
	int top;						//栈顶指针
} SqStack1;

void InitStack1(SqStack1 *&s)		//初始化栈
{	s=(SqStack1 *)malloc(sizeof(SqStack1));
	s->top=-1;
}

void DestroyStack1(SqStack1 *&s)	//销毁栈
{
	free(s);
}

bool StackEmpty1(SqStack1 *s)		//判断栈是否为空
{
	return(s->top==-1);
}
bool Push1(SqStack1 *&s,double e)	//进栈元素e
{	if (s->top==MaxSize-1)
		return false;
	s->top++;
	s->data[s->top]=e;
	return true;
}

bool Pop1(SqStack1 *&s,double &e)	//出栈元素e
{	if (s->top==-1)	
		return false;
	e=s->data[s->top];
	s->top--;
	return true;
}

bool GetTop1(SqStack1 *s,double &e)	//取栈顶元素e
{	if (s->top==-1)	
		return false;
	e=s->data[s->top];
	return true;
}
//---------------------------------------------------------


double compvalue(char *postexp)	//计算后缀表达式的值
{
	double d,a,b,c,e;
	SqStack1 *Opnd;				//定义操作数栈
	InitStack1(Opnd);			//初始化操作数栈
	while (*postexp!='\0')		//postexp字符串未扫描完时循环
	{	
		switch (*postexp)
		{
		case '+':				//判定为'+'号
			Pop1(Opnd,a);		//出栈元素a
			Pop1(Opnd,b);		//出栈元素b
			c=b+a;				//计算c
			Push1(Opnd,c);		//将计算结果c进栈
			break;
		case '-':				//判定为'-'号
			Pop1(Opnd,a);		//出栈元素a
			Pop1(Opnd,b);		//出栈元素b
			c=b-a;				//计算c
			Push1(Opnd,c);		//将计算结果c进栈
			break;
		case '*':				//判定为'*'号
			Pop1(Opnd,a);		//出栈元素a
			Pop1(Opnd,b);		//出栈元素b
			c=b*a;				//计算c
			Push1(Opnd,c);		//将计算结果c进栈
			break;
		case '/':				//判定为'/'号
			Pop1(Opnd,a);		//出栈元素a
			Pop1(Opnd,b);		//出栈元素b
			if (a!=0)
			{
				c=b/a;			//计算c
				Push1(Opnd,c);	//将计算结果c进栈
				break;
			}
			else
		    {	
				printf("\n\t除零错误!\n");
				exit(0);		//异常退出
			}
			break;
		default:				//处理数字字符
			d=0;				//将连续的数字字符转换成对应的数值存放到d中
			while (*postexp>='0' && *postexp<='9')   //判定为数字字符
			{	
				d=10*d+*postexp-'0';  
				postexp++;
			}
			Push1(Opnd,d);		//将数值d进栈

			break;
		}
		postexp++;				//继续处理其他字符
	}
	GetTop1(Opnd,e);			//取栈顶元素e
	DestroyStack1(Opnd);		//销毁栈		
	return e;					//返回e
}

int main()
{
	char exp[]="(56-20)/(4+2)";
	char postexp[MaxSize];
	trans(exp,postexp);
	printf("中缀表达式:%s\n",exp);
	printf("后缀表达式:%s\n",postexp);
	printf("表达式的值:%g\n",compvalue(postexp));
	return 1;
}