栈

栈的定义

栈就类似弹夹中的子弹一样先进去，却要后出来，而最后一个进弹夹的子弹却是第一个被射出来的在这里插入图片描述栈只允许在一端进行操作一端称为栈顶另一端成为栈底不含任何数据元素的栈称为空栈。栈又称为先进后出的线性表栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈栈的删除操作叫做出栈/弹栈如上图所示接下来就定义一个栈的结构

typedef int DataType;
typedef struct stack
{
	DataType* a;
	int top;//栈顶
	int capacity;//容量
}stack;

初始化栈

void StackInit(stack* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}

入栈

void StackPush(stack* ps, DataType x)
{
	assert(ps);
	//检查容量
	if (ps->capacity == ps->top)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : (ps->capacity) * 2;
		DataType* tmp = (DataType*)realloc(ps->a, sizeof(stack) * newcapacity);//realloc如果是空指针，则该函数的行为类似于malloc
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}

	//入栈
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;

}

出栈

void StackPop(stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	--(ps->top);
}

获取栈顶元素

DataType StackTop(stack* ps)
{
	assert(ps);
	//栈顶元素是top前一个
	return ps->a[ps->top-1];
}

获取有效元素个数

	int StackSize(stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

判断是否为空栈

bool StackEmpty(stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0 ? true : false;
}

销毁栈

void StackDestory(stack* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a == NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}

队列

队列是之允许在一端进行插入操作，一段进行删除操作，插入的一段叫队尾，删除的一段叫头队列是一种先进先出的线性表如下图在这里插入图片描述

定义一个队列

typedef int DataType;
typedef struct Qnode
{
	DataType val;
	struct Qnode* next;
}Qnode;

typedef struct Queue
{
	Qnode* head;
	Qnode* tail;
	int size;//记录元素个数
}Queue;

初始化队列

void QueueInit(Queue* ps)
{
	assert(ps);
	ps->tail = NULL;
	ps->head = NULL;
	ps->size = 0;
}

入队列

void QueuePush(Queue* ps, DataType x)
{
	assert(ps);
	Qnode* newnode = (Qnode*)malloc(sizeof(Qnode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;

	//判断是否是第一次进队列(尾插)
	if (ps->tail == NULL)
	{
		ps->head = ps->tail = newnode;
	}
	else
	{
		ps->tail->next = newnode;
		ps->tail = newnode;
	}
	ps->size++;
}

在入队列时的思路和单链表的尾插一样需要注意一下第一次进队列要特殊处理

出队列

void QueuePop(Queue* ps)
{
	assert(ps);
	//检查队列是否为空
	assert(!QueueEmpty(ps));
	//只有一个元素  head和tail在同一节点
	if (ps->head->next == NULL)
	{
		free(ps->head);
		ps->tail = ps->head = NULL;
	}
	else
	{
		Qnode* next = ps->head->next;
		free(ps->head);
		ps->head = next;
	}

	ps->size--;
}

在这里插入图片描述

在出队列时即单链表的头删如果只有一个节点需要特殊处理

销毁队列

void QueueDestory(Queue* ps)
{
	assert(ps);

	Qnode* cur = ps->head;
	while (cur != NULL)
	{
		Qnode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	ps->head = ps->tail = NULL;
	ps->size = 0;
}

获取队列头元素

DataType QueueFront(Queue* ps)
{
	assert(ps);
	//检查队列是否为空
	assert(!QueueEmpty(ps));
	return ps->head->val;
}

获取队列尾元素

DataType QueueBack(Queue* ps)
{
	assert(ps);
	//检查队列是否为空
	assert(!QueueEmpty(ps));
	return ps->tail->val;
}

检测队列是否为空

bool QueueEmpty(Queue* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->head == NULL;
}

获取队列元素个数

int QueueSzie(Queue* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->size;
}

数据结构--->栈和队列

栈