数据结构与算法--栈和队列代码实现（C语言）

最新推荐文章于 2023-01-05 21:13:15 发布

0w0不秃头程序猿

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文章标签：算法 c++ 数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_59725175/article/details/125508807

本文探讨了顺序栈和循环队列的数据结构，包括栈的创建、操作（如入栈、出栈）、栈的应用实例——括号匹配，以及循环队列的入队、出队操作和元素计数。这些基础数据结构在实际编程中扮演着重要角色，尤其在算法设计和字符串处理中。

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/*
Ch3 栈和队列
*/
// 实例数据元素：学生
typedef struct {
    char id[10];
    int age;
    double score;
} Student;
/* (顺序)栈 */
// 栈数据结构定义
#define MAX_SIZE 10
typedef struct {
    Student *data;
    int size;
} Stack;
// 初始化栈
Stack Create() {
    Stack stk;
    stk.data = new Student[MAX_SIZE];
    stk.size = 0;
    return stk;
}
// 获取栈顶元素
bool Top(Stack &stk, Student &res) {
    if (stk.size == 0) {
        return false;
    }
    int top = stk.size - 1;
    res = stk.data[top];
    return true;
}
// 弹出栈顶元素
bool Pop(Stack &stk) {
    if (stk.size == 0) {
        return false;
    }
    stk.size--;
    return true;
}
// 往栈顶压入一个元素
bool Push(Stack &stk, const Student &s) {
    if (stk.size == MAX_SIZE) {
        return false;
    }
    int newTop = stk.size;
    stk.data[newTop] = s;
    stk.size++;
    return true;
}
/* 栈的应用:括号匹配 */
#include <stack>
#include <string>
bool IsParenthesesMatch(std::string s) {
    std::stack<char> stk;
    for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
        switch (s[i]) {
        case '(':
        case '[':
        case '{':
            stk.push(s[i]);
            break;
        case ')':
            if (stk.empty() || stk.top() != '(') {
                return false;
            }
            stk.pop();
            break;
        case ']':
            if (stk.empty() || stk.top() != '[') {
                return false;
            }
            stk.pop();
            break;
        case '}':
            if (stk.empty() || stk.top() != '}') {
                return false;
            }
            stk.pop();
            break;
        }
    }
    return stk.empty();
}
/* 循环队列 */
// 循环队列数据结构
#define M 10
typedef struct {
    Student data[M];
    int front;
    int back;  // back表示队尾的下一个空位
} CQueue;      // C = Circulative
// 循环队列入队
bool Enqueue_CQ(CQueue &queue, const Student &s) {
    int newBack = (queue.back + 1) % M;
    if (newBack == queue.front) {
        return false;  // 头尾相接表示队列满了
    }
    queue.data[queue.back] = s;  // 放入队尾
    queue.back = newBack;        // 移动back
    return true;
}
// 循环队列出队
bool Dequeue_CQ(CQueue &queue) {
    if (queue.front == queue.back) {
        return false;  // 头尾重合表示队列为空
    }
    queue.front = (queue.front + 1) % M;
    return true;
}
// 求循环队列元素个数
int GetSize(CQueue &queue) {
    int size = (queue.back - queue.front + M) % M;
    return size;
}