1前言：顾名思义，栈与队列是两个东西，栈和队列！对的，栈和队列！！，没错，在念一遍，【栈】 和 【队列】！！！但是本质都是差不多的，只不过底层实现的方式不太一样。
这次从简单的入手
栈
栈：⼀种特殊的线性表，其只允许在固定的⼀端进⾏插⼊和删除元素操作。进⾏数据插⼊和删除操作 的⼀端称为栈顶，另⼀端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（LastInFirstOut）的原则。
压栈：栈的插⼊操作叫做进栈/压栈/⼊栈，⼊数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。 栈 底层结构选型 栈的实现⼀般可以使⽤数组或者链表实现，相对⽽⾔数组的结构实现更优⼀些。因为数组在尾上插⼊ 数据的代价⽐较⼩。
栈的实现
#pragma once
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
//定义栈的结构
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* arr;
int capacity; //栈的空间大小
int top; //栈顶
}ST;
void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);
//栈顶---入数据、出数据
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
void StackPop(ST* ps);
//取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps);
bool StackEmpty(ST* ps);
//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* ps);具体实现
初始化
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->arr = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}销毁栈
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
if (ps->arr)
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}入数据
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
//1.判断空间是否足够
if (ps->capacity == ps->top)
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(STDataType));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail!");
exit(1);
}
ps->arr = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
//空间足够
ps->arr[ps->top++] = x;
}
bool StackEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
出数据
void StackPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
--ps->top;
}取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
return ps->arr[ps->top - 1];
}
获取栈中有效数据
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}队列
概念：只允许在⼀端进⾏插⼊数据操作，在另⼀端进⾏删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先 出FIFO(First In First Out)
⼊队列：进⾏插⼊操作的⼀端称为队尾
出队列：进⾏删除操作的⼀端称为队头
队列实现
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
//定义队列结构
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType data;
struct QueueNode* next;
}QueueNode;
typedef struct Queue
{
QueueNode* phead;
QueueNode* ptail;
int size;//保存队列有效数据个数
}Queue;
void QueueInit(Queue* pq);
// ⼊队列，队尾
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 出队列，队头
void QueuePop(Queue* pq);
//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);
//取队头数据
int QueueFront(Queue* pq);
//取队尾数据
int QueueBack(Queue* pq);
//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq);具体实现
初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
assert(pq);
//申请新节点
QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail!");
exit(1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
//ptail newnode
if (pq->phead == NULL)
{//队列为空
pq->phead = pq->ptail = newnode;
}
else
{
//队列不为空
pq->ptail->next = newnode;
pq->ptail = pq->ptail->next;//newnode
}
pq->size++;
}出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
//只有一个结点的情况，避免ptail变成野指针
if (pq->ptail == pq->phead)
{
free(pq->phead);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
}
else
{
//删除队头元素、
QueueNode* next = pq->phead->next;
free(pq->phead);
pq->phead = next;
}
--pq->size;
}取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->phead->data;
}
取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->ptail->data;
}队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
/*int size = 0;
QueueNode* pcur = pq->phead;
while (pcur)
{
size++ ;
pcur = pcur->next;
}
return size;*/
return pq->size;
}销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
QueueNode* pcur = pq->phead;
while (pcur)
{
QueueNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
