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数据结构之栈和队列

更新时间:2022-09-30 15:19:03

一、栈和队列定义

 1)、栈

   定义:

  栈(Stack)是一个后进先出(Last in first out,LIFO)的线性表,它要求只在表尾进行删除和插入操作。

       图如下:

   数据结构之栈和队列

       特点:

   一、栈特殊的线性表(顺序表、链表),它在操作上有一些特殊的要求和限制:栈的元素必须“后进先出”。

   三、栈的表尾称为栈的栈顶(top),相应的表头称为栈底(bottom)

   二、栈的操作只能在这个线性表的表尾进行。


  2)、队列

   定义:

   队列是限定只能在表的一端进行插入,在表的另一端进行删除的特殊的线性表。

   图如下:

   数据结构之栈和队列

   特点:

  一、队列是先进先出(FIFO, First-In-First-Out)的线性表

   二、队列只允许在后端(称为rear)进行插入操作,在前端(称为front)进行删除操作。

   

 区别:

   一、在于队列只允许新数据在后端进行添加。

   二、栈先进后出,队列先进后出。


   实践应用中怎样选取存储结构呢?

   从数据的读入读出的顺序(先进后出,先进后出)来选。

二、代码演示

  以判断是否为回文为例:

   回文如:abcba是回文(对称的字符串),abcde不是回文

 

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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT  10
#define TRUE    1
#define FALSE   0
#define OK  0
#define OVERFLOW    -1
#define ERROR   -2
typedef char ElemType;
typedef int Status;
typedef struct{
ElemType    *base;
ElemType   *top;
int  stacksize;
}SqStack;//定义栈节点类型
typedef struct QNode{
ElemType    data;
struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;//定义节点类型
typedef struct{//定义队列节点类型
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
Status InitStack(SqStack &S){
S.base = (ElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));
if(!S.base) exit(OVERFLOW);
S.top = S.base;
S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
Status Push(SqStack &S, ElemType e){//写入栈
if((S.top - S.base) >= S.stacksize){
S.base = (ElemType*)realloc(S.base, (STACK_INIT_SIZE + STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));
if(!S.base) exit(OVERFLOW);
S.top = S.base + S.stacksize;
S.stacksize += STACKINCREMENT;
}
*(S.top++) = e;
return OK;
}
Status Pop(SqStack &S, ElemType &e){//top导出栈
if(S.top == S.base) return ERROR;
e = *(--S.top);
return OK;
}
int StackEmpty(SqStack S){//判断栈是否为空,空时,栈底元素等于栈顶元素
if(S.top == S.base) return TRUE;
return FALSE;
}
//以下是队列
Status InitQueue(LinkQueue &Q){
Q.front = Q.rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q.front)    exit(OVERFLOW);
Q.front->next = NULL;
return OK;
}
Status EnQueue(LinkQueue &Q, ElemType e){//写入队列
QueuePtr p;
p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p)  exit(OVERFLOW);
p->data = e;
p->next = NULL;
Q.rear->next = p;
Q.rear = p;
return OK;
}
Status DeQueue(LinkQueue &Q, ElemType &e){//出队列
QueuePtr p;
if(Q.front == Q.rear)   return ERROR;
p = Q.front->next;
e = p->data;
//printf("%c\n", e);
Q.front->next = p->next;
if(Q.rear == p) Q.rear = Q.front;
free(p);
return OK;
}
int QueueEmpty(LinkQueue Q){
if(Q.front == Q.rear)   return TRUE;
return FALSE;
}
void main(){
char *p = new char;//new char会自动分配内存空间,在一定程度上比p=str好;(char str[10]; ),输入的字符理论是无穷多个
char *str = new char;
int flag = 1;
ElemType e1, e2;
LinkQueue q;
InitQueue(q);
SqStack s;
InitStack(s);
printf("输入一段字符串\n");
scanf("%s", p);
str = p;
printf("\n进行进栈,进队列操作\n");
while(*p){
Push(s, *p);
EnQueue(q, *p);
printf("压入的是%c\n", *p);
p++;
}
printf("\n判断是否回文\n");
while(!StackEmpty(s)){
Pop(s, e1);
DeQueue(q, e2);
printf("栈值:%c, 队列值:%c\n", e1, e2);//
if(e1 != e2){
flag = 0;
break;
}
}
if (flag == 1)
printf("%s是回文\n", str);
else printf("%s不是回文\n", str);
}


三、知识点回顾

   栈和队列定义,栈和队列的特点,区别;

四、课外扩展

   • 堆栈的应用---数制转换

   • 堆栈的应用---括号匹配的检验

   • 堆栈的应用---行编辑程

   • 堆栈的应用---迷宫问题

   • 堆栈的应用---表达式求值

   • 堆栈的应用---递归调用



本文转自lilin9105 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/7071976/1206946,如需转载请自行联系原作者