数据结构栈与队列的实现

Posted 2021-09-07 一个正直的男孩

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据结构栈与队列的实现相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

基础结构

typedef int STDataType; typedef struct Stack
{
STDataType* _a;
int top; // 栈顶 
int capacity; // 容量
}Stack;

申请空间

void ListCapacity(Stack*ps)
{
    if(ps->top==ps->capacity)
    {
        int newcapacity=ps->capacity==0?4:ps->capacity*2;

        STDataType*ptr=(STDataType*)realloc(ps->data,sizeof(STDataType)*newcapacity);
        if(ptr==NULL)
        {
            perror("ptr:");
            exit(-1);
        }
        ps->capacity=newcapacity;
        ps->data=ptr;
    }
}

入栈

这儿就是顺序表尾插

判断容量
增容
栈顶++

void StackPush(Stack* ps, STDataType data)//入栈
{
    ListCapacity(ps);
    ps->data[ps->top]=data;
    ps->top++;

}

出栈

一定要判空哟，不让就出大问题了，栈顶变成了负数，变成负数那怎么访问下标
就像喝奶茶用筷子一样难受

void StackPop(Stack* ps)// 出栈
{
    assert(!StackEmpty(ps));
    ps->top--;
}

取栈顶元素

top是顺序表的尾巴，也是栈的顶部，所以栈顶元素就是top这个位置的数据

STDataType StackTop(Stack* ps)
{
    return ps->data[ps->top];
}

判空

每次增容栈顶都会更新，跑到新入栈的数据上面，没有数据就代表栈是空的

int StackEmpty(Stack* ps)// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
{
    return ps->top==0;
}

销毁

动态开辟的内存一定要释放，不让造成内存泄露，如果代码长一直不释放就会越来越卡
就像你开机就有好多app占用能的运行内存

void StackDestroy(Stack* ps)
{
    free(ps->data);
    ps->data=NULL;
    ps->top=0;
    ps->capacity=0;
}

基础结构

链表结构

typedef struct QListNode 
{ 
	struct QListNode* _next; 
	QDataType _data; 
}QNode;

队列结构

typedef struct Queue
{
    QNode* front;//头
    QNode* rear;//尾
}Queue;

分共明确，需要哪里就调用那个指针，节省时间且增加效率（后文实现），且这是一种新的方法可以实现

传二级指针
创头节点
返回值
在传一个结构体(多种不同作用的指针)

入队列

void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
    QNode*newnode=(QNode*)malloc(sizeof(QNode));
    newnode->data=data;
    if(QueueEmpty(q))
    {
        q->front=q->rear=newnode;
    }
    else
    {
        q->rear->next=newnode;
        q->rear=q->rear->next;
    }
}

出队列

存下一个节点，在链接即可

void QueuePop(Queue* q)
{
    QNode*next =q->front->next;
    free(q->front);
    q->front=next;
}

取队头

front为队列的头，也是链表的头，所以取这个队头操作小菜一碟

int QueueEmpty(Queue* q)
{
    return q->front==NULL&&q->rear==NULL&&q->front==q->rear;
}

队列元素个数

这里判断条件一定不能为空(此逻辑)，位空的话插入新节点置为NULL即可

int QueueSize(Queue* q)
{
    int count =0;
    QNode* cur=q->front;
    while(cur!=q->rear->next)
    {
        count++;
        cur= cur->next;
    }
    return count;
}

取队尾

队尾一直是是背rear指向的，每次查入rear都要跌代(小菜一碟)

QDataType QueueBack(Queue* q)
{
    assert(!QueueEmpty(q));
    return q->rear->data;
}

销毁队列

void QueueDestroy(Queue* q)
{
    QNode*cur=q->front;
    while(cur!=q->rear->next)
    {
        QNode*next=cur->next;
        free(cur);
        cur=next;
    }
    q->front=NULL;
    q->rear=NULL;
}