学习整理：堆栈和队列——数组、链表的基础实现

---恢复内容开始---

堆栈、队列是整个数据结构的重要基础，这里总结了用链表和数组来实现堆、队列的创立，出队、入队、出栈、入栈的过程。

思路总结：

首先是堆栈，堆栈具有先进后出的特点，实现的思路有两种，其一是利用结体中的数组，预设好最大值，然后对结构体内的堆栈值进行操作。

先来尝试链表方法：

首先声明一个结构体以及要去实现的出栈入栈函数：

typedef struct example{
    int data;
    struct example *pNext;
}STACK,* PSTACK;
int Pushstakc(PSTACK,int);//入栈
int Popstack(PSTACK);//出栈
PSTACK crateStack();//建立一个栈

 

然后下面是具体的函数操作：

PSTACK crateStack(){//声明一个堆栈
    PSTACK stack;
    stack=(PSTACK)malloc(sizeof(STACK));
    stack->pNext=NULL;
    stack->data=NULL;
    return(stack);
}
int Pushstakc(PSTACK stack,int numb){//实现入栈
    PSTACK TemStack;
    TemStack=(PSTACK)malloc(sizeof(STACK));//声明一个临时链表，将要入栈的数据存放进去
    TemStack->data=numb;
    TemStack->pNext=stack->pNext;//将数据入栈
    stack->pNext=TemStack;//重新构建指针指向
    return(1);
}
int Popstack(PSTACK stack){//实现出栈
    PSTACK TempStack;int TempNumber;
    if(stack->pNext==NULL){//判别是否是一个空栈
        puts("no stack to pop");
        return(0);
    }
    TempStack=stack->pNext;
    stack->pNext=TempStack->pNext;//出栈，与入栈同理
    TempNumber=TempStack->data;
    free(TempStack);//将临时空间释放
    return(TempNumber);
}

另一种方法是通过数组来实现堆栈的创立：

首先声明一个结构体及其函数：

typedef struct example{
    int top;//代替指针，表明栈的高度
    int Maxsize;
    int *data;
}STACK,* PSTACK;
PSTACK createStack(int);
int PushStack(PSTACK,int);
int PopStack(PSTACK);

下面是函数实现的具体过程：

PSTACK createStack(int maxsize){
    PSTACK stack;
    stack=(PSTACK)malloc(sizeof(STACK));
    if(stack==NULL)
        return(0);
    stack->Maxsize=maxsize;
    stack->data=(int *)malloc(maxsize * sizeof(int));
    stack->top=-1;//初始化TOP值为1
    return(stack);
}
int PushStack(PSTACK stack,int numb){
    if(stack->top==stack->Maxsize){
        puts("full!");
        return(0);
    }
    stack->top++;
    stack->data[stack->top]=numb;
    return(1);
}
int PopStack(PSTACK stack){
    if(stack->top==-1){
        puts("NO MORE DATA!");
        return(0);
    }
    return(stack->data[(stack->top)--]);
}

队列的思路和栈不一样，一个是最基本的先进先出特点不一样，其次是，构建一个环形队列，需要两个指标，一个是表示队列头部的Front，和表示队列尾部的Rear(这里的代码把rear和Front写反了)

首先仍然是声明一个结构体和相关函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct example{
    int *data;
    int Front;
    int rear;
    int CurrentSize;//用于判断队列是否满了
    int MaxSize;
}STACK,* PSTACK;
int PushStack(PSTACK,int);
PSTACK creatPstack(int);
int PopStack(PSTACK);

对于一个普通的循环队列来说，我们认为如果REAR=Front则队列满了，然而实际上这也可能是一个空队列，针对这样的情况我们认为可以通过俩个方法，一个是减少队列个事，使得首位不相交，另一个方法是设立一个CurrenSize指标，记录队列的大小，为了更加方便理解，这里使用了SIZE指标而非前者。

STACK creatPstack(int numb){
    PSTACK stack;
    stack=(PSTACK)malloc(sizeof(STACK));
    stack->data=(int * )malloc(numb * sizeof(int));
    stack->Front=NULL;
    stack->rear=NULL;
    stack->MaxSize=numb;
}
int PushStack(PSTACK stack,int numb){
    if(stack->Front==stack->MaxSize){
        puts("reach the max capability");
        return(0);
    }
    stack->rear=(stack->rear++)%(stack->MaxSize);//用这种方式可以轻松解决了在遇到6变成0的情况
    stack->data[stack->rear]=numb;
    return(1);
}
int PopStack(PSTACK stack){
    int TempNumber;
    if(stack->MaxSize==0){
        puts("it is empty!");
        return(0);
    }
    stack->Front=(stack->Front++)%(stack->MaxSize);
    TempNumber=stack->data[stack->Front];
    return(TempNumber);
}