目录
1.栈(一端插和删)
2.队列(一端插另一段删)
2.1队列的概念及结构
2.2 队列的实现
队列的接口
1.初始化队列
2.销毁队列
3.插入元素
4.出队列(头删)
5.访问对头
6.访问队尾
7.判断队列是否为空
8.查看队列的元素个数
Queue整体代码:
Queue.h
Queue.c
test.c
1.栈(一端插和删)
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。//后进去的数据会先出来
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。
【注意:】因为不知道什么时候出栈,所以顺序也是多变的
具体实现,可以看一下下面这个图片的演示
关键的元素有
接下来就是我们的增删查改,通过接口来实现啦
主体:
// 静态
//typedef int STDataType;
// #define N 10
// typedef struct Stack
// {
// STDataType _a[N];
// int _top; // 栈顶
// }Stack;
//更多用的是下面的动态
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>typedef int STDataType;
typedef struct stack
{STDataType* a;//栈底int top; //栈顶int capacity; //容量
}ST;//初始化栈
void STInit(ST* ps);
//销毁栈
void STDestory(ST* ps);
//入栈(压栈)
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//出栈
void STPop(ST* ps);
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);
//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* 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
bool STEmpty(ST* ps);
点拨:
//入栈
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
//出栈
ps->top--;
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!STEmpty(ps));return ps->a[ps->top - 1];//栈顶元素其实就是top前一位//这里注意栈为空时不能获取到元素
}
有一个小细节:栈顶初始化的选择会影响到栈,所以还是要通过接口来实现,如下
栈的灵魂就在于top,top++,top--,更多的还是在做题中去理解吧
2.队列(一端插另一段删)
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)
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,效率会比较低。
2.2 队列的实现
创建结构体QueueNode这个结构体是创建节点的,节点由数据和指向下一个节点的指针构成的
第二个结构体是创建指向节点的两个指针,对头指针head和队尾指针tail
typedef int QueueDataType;typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QueueDataType data;}QNode;typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;}Queue;
队列的接口
void QueueInit(Queue* pq); //初始化队列
void QueueDestory(Queue* pq); //销毁队列void QueuePush(Queue* pq, QueueDataType x); //插入元素
void QueuePop(Queue* pq); //出队列QueueDataType QueueFront(Queue* pq); //查看队头元素
QueueDataType QueueBack(Queue* pq); //查看队尾元素bool QueueEmpty(Queue* pq); //检查队列是否为空
int QueueSize(Queue* pq); //查看队列的长度
1.初始化队列
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->head = pq->tail = NULL;}
2.销毁队列
当队列不为空时,用一个代替对头往后访问的指针cur ,当cur不为空时,用一个新的节点del 接收cur指向的节点。将del节点释放并置为空,cur在往后走完成对队列的遍历,最后将对头指针和队尾指针都置为空指针
void QueueDestory(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->head;//再在其中定义Qnode引入while (cur){QNode* del = cur;//暂存销毁cur = cur->next;//保留好进行后移free(del);del = NULL;//del对每个节点进行释放,保留了cur后移}pq->head = pq->tail = NULL;}
3.插入元素
队列的性质插入元素只能是尾插,分为两种情况来看:1.队列为空 2.队列不为空
1. 队列为空时,先去malloc一个新节点,让对头和队尾都指向这个新节点
2. 当队列不为空时,malloc一个新节点,将新节点插入到tail指针的下一个位置,新的队尾指向新节点的下一个位置
void QueuePush(Queue* pq, QueueDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); // 1.开辟一个新空间if (newnode == NULL) {perror("malloc fail!!!");exit(-1); //不成功直接退出程序}else{newnode->data = x; //2. 将数据导入到新空间中newnode->next = NULL; //新节点指向空}//如果队列为空if (pq->head ==NULL&& pq->tail==NULL)//说明队列空{pq->head = pq->tail = newnode; //都指向新节点}else{pq->tail->next = newnode;//3. 将tail的下一个定为newpq->tail = pq->tail->next;// tail后移}}
4.出队列(头删)
出队列也分为两种情况:1.队列有一个节点 2.队列有多个节点
void QueuePop(Queue* pq)//队列特性 头删
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//一个节点if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else//很多节点{QNode* del = pq->head;//del暂存然后销毁pq->head = pq->head->next;//保留起来好进行后移free(del);del = NULL;}}
5.访问对头
访问得有元素,需要判断队列是否为空
QueueDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;
}
6.访问队尾
访问得保证队列有元素,需要判断队列是否为空
QueueDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty);return pq->tail->data;
}
7.判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{return pq->head == NULL; //空返回1 有元素0}
8.查看队列的元素个数
查看队列元素的个数得保证队列有元素,生成一个新的指针接受队头指针,代替头指针往后访问队列,返回n 的数值就是队列的元素个数。
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty);int n = 0;QNode* cur = pq->head;while (cur){++n;cur = cur->next;}return n;
}
Queue整体代码:
Queue.h
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>typedef int QueueDataType;typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QueueDataType data;}QNode;typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;}Queue;void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestory(Queue* pq);void QueuePush(Queue* pq, QueueDataType x);
void QueuePop(Queue* pq);QueueDataType QueueFront(Queue* pq);
QueueDataType QueueBack(Queue* pq);bool QueueEmpty(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);
Queue.c
#include "Queue.h"void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->head = pq->tail = NULL;}
void QueueDestory(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->head;while (cur){QNode* del = cur;cur = cur->next;free(del);del = NULL;}pq->head = pq->tail = NULL;}void QueuePush(Queue* pq, QueueDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail!!!");exit(-1);}else{newnode->data = x;newnode->next = NULL;}//如果队列为空if (pq->head ==NULL&& pq->tail==NULL)//说明队列空{pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = pq->tail->next;}}void QueuePop(Queue* pq)//队列特性 头删
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//一个节点if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else//很多节点{QNode* del = pq->head;pq->head = pq->head->next;free(del);del = NULL;}}QueueDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;
}QueueDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty);return pq->tail->data;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{return pq->head == NULL; //空返回1 有元素0}
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty);int n = 0;QNode* cur = pq->head;while (cur){++n;cur = cur->next;}return n;}
test.c
#include"Queue.h"void testqueue()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 555);QueuePush(&q, 666);QueuePush(&q, 777);QueuePush(&q, 1);while (!QueueEmpty(&q)){printf("%d", QueueFront(&q));QueuePop(&q);printf("\n");}QueueDestory(&q);
}int main()
{testqueue();return 0;
}
//书摘:问题的出现不是让你止步不前,而是为你指明方向