C语言算法系列---1.队列和栈

Posted 2020-06-13

      写在前面：在家玩了好久，实在是不知道干嘛了，突然想找些事做，现在是时候做些什么了。这些东西不见得多高深，也可能很简单，但很基础，也无法忽视。同时，也是自己学习走过的一条路。

      这是开头，就写写C的队列和栈的一些算法吧。

      首先是栈的一些基础功能的实现，先贴代码：

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
typedef int SElemType;  //声明栈元素类型为int
typedef int Status;    //函数返回值的类型为int
#define MAXSIZE 20  //栈的容量

typedef struct
{
    SElemType data[MAXSIZE];
    int top;
}SqStock ;

Status InitStock(SqStock *);  //栈初始化函数声明
Status push(SqStock *,SElemType);  //入栈函数声明
Status pop(SqStock *,SElemType *);  //出栈函数声明
void Conversion();  //这是当时测验的一个转换函数，顺带贴了


/************函数区*******/
//0.初始化
Status InitStock(SqStock *s){
    int StockDataArray[MAXSIZE];  
    for(int i=0;i<MAXSIZE;i++){
        s->data[i]=‘\0‘;
    }
    s->top=-1;
    return 1;
}

//入栈
Status push(SqStock *s,SElemType e){
    if(s->top==MAXSIZE-1){ //已达最大容量
        return 0;
    };
    s->top++;
    s->data[s->top]=e;
    return 1;

}


//出栈
Status pop(SqStock *s,SElemType *e){
    if(s->top==-1){//已到栈底
        return 0;
    }
    *e=s->data[s->top--];
    return 1;
}

//转化为8进制
void Conversion(){
    int N;
    SqStock *s;
    s=(SqStock *)malloc( sizeof( SqStock)); //申请内存空间
    InitStock(s);
    printf("请输入一个十进制整数：");
    scanf("%d",&N);
    while(N){

        push(s,N%8);
        N=N/8;
    }
    int e;
    while(s->top!=-1){
        pop(s,&e);
        printf("%d",e);
    }
}
/************函数区*******/

上述代码思路：利用数组来实现栈的功能，平时用的时候完全直接使用数组和一个int型的top，其值为当前栈顶元素所在的下标。至于如何处理栈溢出的问题，要么将容量设置大一点，要么在快要溢出的时候动态申请一些内存空间。当然，肯定还有其他的方法，自己要有探索精神哦。

接着是队列的一些基本功能的算法：

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <tchar.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 #include<math.h>
  5 #include<time.h>
  6 
  7 
  8 #define MAXSIZE 20
  9 
 10 typedef int QElemType;
 11 typedef int Status;
 12 //使用循环队列
 13 typedef struct {
 14 
 15     QElemType Data[MAXSIZE]; 
 16     int front;
 17     int rear;
 18 }XHQueue;
 19 
 20 int getRand(int ,int );//当时测试随机数的，两个变量是上下限
 21 void InitQueue(XHQueue *);  //初始化队列
 22 Status EnQueue(XHQueue *,QElemType ); //入队
 23 Status DeQueue(XHQueue *,QElemType *);//出队
 24 Status IsEmpty(XHQueue *); //判断是否为空
 25 
 26 /*****函数区***/
 27 //产生随机函数
 28 int getRand(int MinSize,int MMaxSize){
 29     time_t t;
 30     int r;
 31     srand((unsigned)time(&t));
 32     r=rand()%(MMaxSize-MinSize+1)+MinSize;
 33     return r;
 34 }
 35 
 36 
 37 //队列初始化
 38 void InitQueue(XHQueue *Q){
 39     Q->front=0;
 40     Q->rear=0;
 41 
 42 
 43 }
 44 
 45 //入队
 46 
 47 Status EnQueue(XHQueue *Q,QElemType E){
 48 
 49     if((Q->rear+1)%MAXSIZE ==Q->front)//队列已满
 50     {
 51         return 0;
 52     }
 53     Q->Data[Q->rear]=E;
 54     Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;
 55     return 1;
 56 }
 57 
 58 //出队
 59 Status DeQueue(XHQueue *Q,QElemType *E){ //至于为什么是*E,去看看c的传值与传址，在使用的时候要写成DeQueue（Q ,&变量），传址符不能少
 60     if(Q->front==Q->rear){//队列已空
 61         return 0;
 62     }
 63     *E=Q->Data[Q->front];
 64     Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;
 65 
 66     return 1;
 67 
 68 }
 69 
 70 //判断是否为空
 71 Status IsEmpty(XHQueue *Q){
 72     if(Q->front==Q->rear){
 73         return 1;
 74     }
 75     return 0;
 76 
 77 }
 78 /*****函数区***/
 79 
 80 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
 81 {
 82     /*int r,r1;
 83     r=getRand(20,35);
 84     r1=getRand(20,40);
 85     printf("%d %d\n",r,r1);*/
 86 
 87     int Re;
 88     XHQueue *Q;
 89     Q=(XHQueue *)malloc(sizeof(XHQueue));
 90      InitQueue(Q);  
 91      EnQueue(Q,2);
 92      EnQueue(Q,0);
 93      EnQueue(Q,1);
 94      EnQueue(Q,5);
 95      while(!IsEmpty(Q)){
 96          DeQueue(Q,&Re);
 97          printf("%d",Re);
 98      }
 99      
100     system("pause");
101     return 0;
102 }

      代码说明：原谅我比较懒。。好多都原封不动的贴上来了= =！从思路上来说，现实生活中的队列都是走一个，所有人往前移，但在程序中也写成这样，也不是不可以，但在队列比较长的时候，光移动这些元素就会花费大量的时间，是非常不划算的，所以，为了避免这样大规模的移动，使用循环队列的思想，即队头走了就走了，我们把队头指针往后移一个，队尾来人了，发现已经站不了了，那就去前面看看，前面说不定就能站呢。

     恩暂时就贴这么多啦~改天有空再贴些其他的~