(C语言)数据结构之栈和队列

发布于:2023-01-22 ⋅ 阅读:(19) ⋅ 点赞:(0) ⋅ 评论:(0)

1.栈

1.1栈的概念及结构

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(Last In First Out)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。 一般用push表示。
出栈:栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。 一般用pop表示。

在我写代码的时候会发现有些时候编译器会报一些栈溢出的错误,那这个今天这个栈和那个栈溢出错误有什么关系呢?其实没有关系,他们是两个不同的学科,今天的栈是数据结构里的栈,而那个栈溢出是操作系统这门学科中内存区域划分中的栈,两者毫不相干。
在这里插入图片描述

1.2栈的实现

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,链表则需要找到最后元素的地址才能实现尾插。
在这里插入图片描述
下面是定长的静态栈的结构,实际中一般不实用。

typedef int STDataType;
#define N 10
typedef struct Stack
{
 STDataType _a[N];
 int _top; // 栈顶
}Stack;

所以我们主要实现下面的支持动态增长的栈

// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
 STDataType* _a;
 int _top; // 栈顶
 int _capacity; // 容量
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps); 
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data); 
// 出栈
void StackPop(Stack* ps); 
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps); 
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps); 
// 检测栈是否为空,如果为空返回非零结果,如果不为空返回0 
int StackEmpty(Stack* ps); 
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps); 

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2.队列

2.1队列的概念及结构

队列: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) 的特性。
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。
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2.2队列的实现

队列也可以数组和链表的结构实现,使用链表的结构实现更优一些,因为如果使用数组的结构,出队列在数组头上出数据,之后需要向前挪动数据,效率会比较低。

// 链式结构:表示队列
typedef struct QListNode
{ 
 struct QListNode* _pNext; 
 QDataType _data; 
}QNode; 
// 队列的结构
typedef struct Queue
{ 
 QNode* _front; 
 QNode* _rear; 
}Queue; 
// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q); 
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data); 
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q); 
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q); 
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q); 
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q); 
// 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 
int QueueEmpty(Queue* q); 
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);

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3.栈和队列面试题

(C语言)数据结构之栈和队列面试题


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