c数据结构 -- 栈与队列

栈和队列
　　·栈和队列是两种常用的、重要的数据结构
　　·栈和队列是限定插入和删除只能在表的“端点”进行的线性表

　　栈
　　　　只能在队尾插入，只能在队尾删除 -- 后进后出
　　　　表尾称为栈顶；表头称为栈底
　　　　插入元素到栈顶（即表尾）的操作，称为入栈
　　　　从栈顶删除最后一个元素的操作，称为出栈

　　注意：函数调用的流程就是入栈和出栈的实现，遵循后调用的先返回
　　队列
　　　　只能在队尾插入，只能在对队头删除 -- 先进先出

　　顺序栈的实现：

　　

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define OK 1
#define ERROR 0 
#define MAXSIZE 100
typedef struct Stack{ // 顺序栈，存储类型为int 
    int *base;  // 指向底部 
    int *top;  // 指向顶部 
    int length; 
}Stack; 
typedef Stack *SqStack;
int initStack(SqStack *s);
int isEmpty(SqStack s);
int showStack(SqStack s);
int push(SqStack *s,int num);
 int pop(SqStack *s);
// 顺序栈的算法 
int main(void){
     SqStack s = (SqStack)malloc(sizeof(Stack));
     initStack(&s); 
     printf("顺序栈为空:%d \n",isEmpty(s)); 
     printf("顺序栈长度:%d \n",getLength(s)); 
     push(&s,1);
     push(&s,2);
     push(&s,3);
      pop(&s);
     showStack(s);
}  
// 遍历栈
int showStack(SqStack s){
    while(s->top > s->base){
        printf("值：%d \n", *(s->top-1));
        s->top--;
    }
    return OK;
}
// 入栈
int push (SqStack *s,int num){
    // 判断是否上溢 
    if( getLength(*s) >= (*s)->length ) {
        printf("上溢 \n");
        return ERROR;
    }
    *(*s)->top++ = num;

    return OK;
} 
// 出栈
 int pop(SqStack *s){
    // 判断是否下溢
    if(getLength(*s) <= 0){
        printf("下溢 \n");
        return ERROR;
    } 
    (*s)->top--;
    //free(temp);
    return OK;
} 
// 求长度
int getLength(SqStack s) {
    int length = s->top - s->base; // 指针相减，结果为值的个数 
    return length;
}
// 判断是否为空
int isEmpty(SqStack s){
    if(s->top == s->base){
        return OK;
    }else{
        return ERROR;
    }
} 
// 构造一个空栈
int initStack(SqStack *s){
    (*s)->base = (int*)malloc(sizeof(int));
    if(!(*s)->base){
        return ERROR; // 内存分配失败 
    }
    (*s)->top = (*s)->base; // 栈顶指针等于栈底指针 
    (*s)->length = MAXSIZE;
    return OK;
} 

链栈的实现：

　　　

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define OK 1
#define ERROR 0 
#define MAXSIZE 100
typedef struct Stack{ // 链栈，存储类型为int 
    int x; 
    struct Stack *next;  // 指向的是最后一个元素，入栈出栈都是它 if != NULL 
}Stack; 
typedef Stack *SqStack;
int initStack(SqStack *s);
int isEmpty(SqStack s);
int showStack(SqStack s);
int push(SqStack *s,int num);
 int pop(SqStack *s);
// 链栈的算法 
int main(void){
     SqStack s = (SqStack)malloc(sizeof(Stack));
     initStack(&s); 
     printf("链栈为空:%d \n",isEmpty(s)); 
     printf("链栈长度:%d \n",getLength(s)); 
     push(&s,1);
     push(&s,2);
     push(&s,3);
     pop(&s);
     showStack(s);
}  
// 遍历栈
int showStack(SqStack s){
    while(s) {
        printf("值：%d \n", s->x);
        s = s->next;
    }
    return OK;
}
// 入栈
int push (SqStack *s,int num){
    SqStack temp = (SqStack)malloc(sizeof(Stack));
    temp->x = num;    
    temp->next = (*s); // 精髓之处 
    (*s) = temp; // ！！！ 指针的运用 
    return OK;
} 
// 出栈
 int pop(SqStack *s){
    // 判断是否下溢
    if(!(*s)){
        printf("下溢 \n");
        return ERROR;
    } 
    SqStack temp =  *s;
    (*s) = (*s)->next; 
    free(temp); // 释放内存 
    return OK;
} 
// 求长度
int getLength(SqStack s) {
    int length = 0;
    while(s){
        length++;
        s = s->next;
    }
    return length;
}
// 判断是否为空
int isEmpty(SqStack s){
    if(!s){
        return OK;
    }else{
        return ERROR;
    }
} 
// 构造一个空栈
int initStack(SqStack *s){
    // 构建一个空栈，栈顶指针置为空 
    *s = NULL;
    return OK;
} 

 

　循环顺序队列的实现：

　　

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define OK 1
#define ERROR 0 
#define MAXSIZE 100 // 最大队列长度 
// 建立顺序队列类型 
typedef struct{ 
    int a[MAXSIZE];
    int front; // 队头
    int rear;  // 队尾 
}SqQueue; 

// 展示 
void display(SqQueue sq)
{
    int i=sq.front;
    if(sq.front==sq.rear)
    {
        printf("none\n");
        return ;
    }
    while(i!=sq.rear)
    {
        printf("%5d",sq.a[i]);
        i++;
        i=i%MAXSIZE;
    }
    printf("\n");
}

// 队列的初始化
int init(SqQueue *q){
    q->front = 0;
    q->rear = 0;
}

// 入队
void insert(SqQueue *sq,int x)
{
    if((sq->rear+1)%MAXSIZE==sq->front)
    {
        printf("full\n");
        return ;
    }
    sq->a[sq->rear]=x;
    sq->rear=(sq->rear+1)%MAXSIZE;
    printf("front = %d\n",sq->front);
    printf("rear = %d\n",sq->rear);
}

// 出队
void del(SqQueue *sq)
{
    if(sq->front==sq->rear)
    {
        printf("none\n");
        return ;
    }
    sq->front=(sq->front+1)%MAXSIZE;
    printf("front = %d\n",sq->front);
    printf("rear = %d\n",sq->rear);
}

int main(void){
    SqQueue q;
    init(&q);
    insert(&q,3);
    insert(&q,4);
    del(&q);
    insert(&q,5);
    insert(&q,6);
    display(q); 
}