栈与队列的原理与实现

栈是一种操作受限的线性表，只允许在线性表的一端进行插入和删除，这一端被称为栈顶。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。
队列也是一种操作受限的线性表，与栈不同的是它的插入和删除在不同端，允许删除的一端被称为队头或队首，允许删除的一端称为队尾。它按照先进先出的原则存储数据，数据一次放入对位，要读取数据的时候从队头开始弹出数据（最后一个数据被最后读出来）。
C语言中栈一般通过链表来实现，一般需要一个头节点head不存数据只存一个指向栈顶节点的指针，这样我们要插入和删除栈顶都只用通过对head的操作来实现。 
首先定义一个节点类型：
typedef struct Node{
int data;
struct Node *next;
} *list;
然后来实现出栈入栈操作：
首先判断栈是否为空：


int isEmpty(list stack){
if(stack->next == NULL) return 1;
return 0;
}
入栈：

void push(list stack,int data){
list d = (list)malloc(sizeof(list));
d->data = data;
d->next = stack->next;
stack->next = d;
}
出栈：
void pop(list stack){
if(isEmpty(stack) == 1){
printf("队列已为空\n");
return; 
}
list p = stack->next;
stack->next = stack->next->next;
free(p);
}




取栈顶：


list top(list stack){
if(isEmpty(stack) == 1){
printf("队列已为空\n");
return 0; 
}
return stack->next;
}


队列的可以通过链表或者数组来实现，链表实现方法和栈类似，只是这里需要一个指针一直指向链表尾，并用它来实现入队操作，出队和取对首和栈一样，所以这里不
缀述，主要讲队列数组的实现，这里需要两个变量front和rear，一个代表队首永远指向队首，一个代表队尾永远指向队尾。每有一个元素入队，则rear++，同理每当一个元素
出队，则front++，当front和rear向后移动大于QUEUESIZE时，置0。
首先定义一个队列结构体：
typedef struct{
int queue[110];
int front,rear;
} Queue;
判断队列是否为空：

int empty(Queue *q){
if(q->front==q->rear) return 1;
return 0;
}
判断队列是否已满：

int full(Queue *q){
int front = (q->front-1)>=0?(q->front-1):110;
if(front==q->rear) return 1;
return 0;
}


入队：
int full(Queue *q){
int front = (q->front-1)>=0?(q->front-1):110;
if(front==q->rear) return 1;
return 0;
}
void push(Queue *q,int data){
if(full(q) == 1) printf("队列已满");
else{
q->queue[q->rear++]=data;
if(rear==QUEUESIZE) rear=0;
} 
}
出队

int pop(Queue *q){
if(empty(q) == 1) printf("队列已为空");
else{
int data = q->queue[q->front];
q->front++;
if(front == QUEUESIZE) front=0;
return data;
}
}