栈和队列

栈

什么是栈：功能受限的线性数据结构

栈的特点：先进后出 。例如：仓库进货、出货。

栈只有一个开口，先进去的数据在栈底（bottom），后进来的元素在栈顶(top)。栈结构的数据操作只在栈顶。

栈的结构示意图：

栈功能的实现

栈的基本操作：增、删、改、查。
栈中数据的插入和删除结构示意图：

源代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef struct STACK
{
	int top; //栈顶元素下标
	int maxSize; //栈的最大容量
	int*data; //数据域 data作为指针，管理动态数组
}ST;

//初始化栈结构
ST*init_stack()
{
	ST*temp = (ST*)malloc(sizeof(ST));
	//栈结构成员的初始化
	temp->top = -1;// 栈中没有元素
	temp->maxSize = 0;
	temp->data = NULL;
	return temp;
}

void stack_push(ST*st, int data) //data表示要入栈的元素
{
	if (st->maxSize == 0)//之前没有内存
	{
		st->maxSize = 10;//设置当前的最大容量
		st->data = (int*)malloc(sizeof(int)*(st->maxSize));
	}
	//元素增加，栈顶元素下标+1
	(st->data)[++st->top] = data;
}

//出栈 元素值返回
int stack_pop(ST*st) //st=stack
{
	if (st->top < 0) //如果栈是空的
	{
		printf("栈空，出栈操作失败\n");
		assert(NULL); //断言 报错
	}
	return st->data[st->top--];
}
int main()
{
	ST*stack = init_stack(); //stack指向栈结构
	//1 2 3 入栈
	stack_push(stack, 1);
	printf("%d\t", stack_pop(stack));
	stack_push(stack, 2);
	printf("%d\t", stack_pop(stack));
	stack_push(stack, 3);
	printf("%d\t", stack_pop(stack));
	return 0;
}

队列

什么是队列：功能受限的线性数据结构

队列的特点：先进先出 。例如：排队打疫苗。

队列有队首(front)和队尾(back)，队首（front）指向队列的第一个数据，队尾（back）指向队列中的最后一个数据。数据从队尾入队，从队首出队。

队列的结构示意图：

队列功能的实现

队列的基本操作：增、删、改、查。

队列中数据的插入和删除结构示意图：

源代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

#define TYPE int

//单链表结点
typedef struct Node
{
	TYPE data; //数据域
	struct Node*next; //指针域 保存下一个结点的地址
}node;

//队列结构
typedef struct LinkList
{
	node*front; //队首指针
	node*back; //队尾指针
}LIST;

//建立队列结构，初始化成员
LIST*list_init()
{
	LIST*temp = (LIST*)malloc(sizeof(LIST));
	temp->front = temp->back = NULL;
	return temp;
}

//创建单链表 - 新结点
node*createNode(TYPE val)//val表示要增加的新数据
{
	node*temp = (node*)malloc(sizeof(node));
	temp->data = val;
	temp->next = NULL;
	return temp;
}

//入队
void list_push(LIST*list, TYPE val)
{
	//1、入队的元素是第一个  需要更新队首和队尾指针
	if (list->front == NULL)
	{
		list->front = list->back = createNode(val);

	}
	//2、入队的元素不是第一个 需要更新队尾指针
	else
	{
		list->back->next = createNode(val);
		//让新节点成为队尾，也就是让队尾指向新结点
		list->back = list->back->next;
	}
}

//出队
TYPE list_pop(LIST*list)
{
	//队列结构是否存在
	assert(list);
	//队列是否有单链表结点
	assert(list->front);
	//1、找到要出队的元素值
	node*temp = list->front;
	TYPE val = temp->data; //出队之前，需要把元素保存下来
	//2、更新队首指针的指向
	list->front = temp->next;
	//3、释放要出队的结点
	free(temp);
	return val;
}

int main()
{
	LIST*LL = list_init();
	//入队 1 2 3 4
	list_push(LL, 1);
	list_push(LL, 2);
	list_push(LL, 3);
	list_push(LL, 4);
	//出队
	for (int j = 1; j < 4; j++)
	{
		printf("%d\t", list_pop(LL));
	}
}