线性表之-栈和队列

目录

1.栈的表示和实现

1.1栈的概念及结构

1.2栈的实现

1.3栈的代码实现

函数接口(Stack.h)

函数实现(Stack.c)

主文件(text.c)

2.队列的表示和实现

2.1队列的概念及结构​

 2.2队列的实现

接口实现(Queue.h)

函数实现(Queue.c)

主文件(text.c)


1.栈的表示和实现

1.1栈的概念及结构

线性表之-栈和队列

 线性表之-栈和队列

线性表之-栈和队列

1.2栈的实现

线性表之-栈和队列
 

 线性表之-栈和队列

1.3栈的代码实现

函数接口(Stack.h)

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int STDataType;

/// 静态栈
//#define MAX 10000
//struct Stack
//{
//	STDataType a[MAX];
//	int top;
//};

/// 动态栈
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

// 初始化栈
void StackInit(ST* ps);
// 销毁栈
void StackDestory(ST* ps);
// 入栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
// 出栈
void StackPop(ST* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(ST* ps);
// 检测栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps);

函数实现(Stack.c)

#include "Stack.h"

// 初始化栈
void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);

	ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}

	ps->capacity = 4;
	ps->top = 0;
}

// 销毁栈
void StackDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

// 入栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);

	// 满了-》增容
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		else
		{
			ps->a = tmp;
			ps->capacity *= 2;
		}
	}

	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

// 出栈
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	// 栈空了,调用Pop,直接中止程序报错
	assert(ps->top > 0);

	//ps->a[ps->top - 1] = 0;
	ps->top--;
}

// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	// 栈空了,调用Top,直接中止程序报错
	assert(ps->top > 0);

	return ps->a[ps->top - 1];
}

// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}

// 检测栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top == 0;
}

主文件(text.c)

#include "Stack.h"

void TestStack()
{
	ST st;
	StackInit(&st);
	StackPush(&st, 1);
	StackPush(&st, 2);
	StackPush(&st, 3);

	printf("%d ", StackTop(&st));
	StackPop(&st);
	printf("%d ", StackTop(&st));
	StackPop(&st);

	StackPush(&st, 4);
	StackPush(&st, 5);

	while (!StackEmpty(&st))
	{
		printf("%d ", StackTop(&st));
		StackPop(&st);
	}
	printf("\n");

	StackDestory(&st);
}

int main()
{
	TestStack();
	return 0;
}

2.队列的表示和实现

2.1队列的概念及结构​
线性表之-栈和队列

 2.2队列的实现

线性表之-栈和队列

接口实现(Queue.h)

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int QDataType;

// 链式结构:表示队列
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

// 队列的结构
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

// 初始化队列
void QueueInit(Queue* pq);
// 销毁队列
void QueueDestory(Queue* pq);
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* pq);
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* pq);
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
// 检测队列是否为空,如果为空返回非零结果,如果非空返回0
bool QueueEmpty(Queue* pq);

函数实现(Queue.c)

// 初始化队列
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
// 销毁队列
void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	pq->head = pq->tail = NULL;
}
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}

	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	// 1、一个
	// 2、多个
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->head->data;
}
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->tail->data;
}
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}

	return size;
}
// 检测队列是否为空,如果为空返回非零结果,如果非空返回0
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

主文件(text.c)

#include "Queue.h"

void TestQueue()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	printf("%d ", QueueFront(&q));
	QueuePop(&q);
	printf("%d ", QueueFront(&q));
	QueuePop(&q);

	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);

	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		printf("%d ", QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	printf("\n");

	QueueDestory(&q);
}

int main()
{
	TestQueue();
	return 0;
}

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