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栈和队列(顺序存储)

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

栈和队列(顺序存储)

 由于c语言库函数的缺乏,在做一些算法题时,当想调用数据结构的一些函数,却总要自己手动再敲或者东翻西找的,所以我想着何不如把平时常用的一些函数给它归纳在这,当个小本本记下来,后面想用时过来只管Ctrl+C,V一遍(doge),不就实现手动导入“库函数”了嘛!


目录

入栈

出栈

初始化栈

栈是否空

栈是否满

取栈顶

打印栈的状态

栈长

栈的测试

队列

入队 

出队

初始化队列

判断队列空否

判断队列满否

队列长度

取队头

打印队的状态

队列的测试


这次记的是栈和队列两种结构,栈和队列本质上也属于一种线性表,不过在表头或是表尾赋予了其特殊含义,即栈的表头元素称为栈底,表尾元素称为栈顶,相关操作总是在栈顶进行,所以称为后进先出(Last In First Out, LIFO)的线性表;而队列表头元素称为队头,表尾元素称为队尾,相关操作与栈相反,总是在队头进行,所以称为先进先出(First In First Out, FIFO)的线性表。 


下面讲几个重要的点:

首先定义一个结构体栈,应包含一个保存元素数据的数组data[ ],其次设置一个栈顶指针top(此处不是真正意义上存地址的指针,只是数组下标的一个标记)实时指向栈顶的下一个元素(与上图显示不同)。

typedef struct
{
    SElemType data[MAXSIZE];
    int top;	//用于栈顶指针
}SqStack;

入栈

入栈操作核心思路就是先将元素赋值给top所指的元素(即原栈顶的下一个元素),然后将top后移一位。

Status Push(SqStack *S, SElemType e)
{
    if(S->top == MAXSIZE){	//栈满
    	printf("栈已满,无法入栈");
        return ERROR;
    }
    S->data[S->top] = e;
    S->top++;
    return OK;
}

出栈

出栈操作核心思路就是先将top向前移一位,然后top所指的元素值保存在一个元素e里。

Status Pop(SqStack *S, SElemType *e)
{
    if(S->top == 0){
    printf("栈已空,无法删除栈元素!");	
    return ERROR;
    }
    S->top--;	//栈顶指针-1
    *e = S->data[S->top];	//将要删除的栈顶元素赋值给e
    return OK;
}

 其他栈的操作:

初始化栈
Status InitStack(SqStack *S)
{
	S->top = 0;	
	return OK;
}

栈是否空
Status StackEmpty(SqStack *S)
{		//空返回1 
    if (S->top == 0)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

栈是否满
Status StackFull(SqStack *S)
{		//满返回1 
    if (S->top == MAXSIZE)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

取栈顶
Status GetTop(SqStack *S, SElemType *e){
	if(S->top == 0){
    printf("栈已空,无法取栈顶!");	
    return ERROR;
    }
    *e = S->data[S->top-1];	//栈顶元素赋值给e
    return OK;
}

打印栈的状态
void DisplaySqStack(SqStack *S){
	int i;
	for(i=S->top-1;i>=0;i--){
		printf("%-3d", S->data[i]);
		putchar('n');
	}
}

栈长
int SqStackLength(SqStack *S){
	return S->top;
}

栈的测试
#include 
#include 
#include 
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100
typedef int Status;
typedef int SElemType;
//栈的顺序结构表示
typedef struct
{
    SElemType data[MAXSIZE];
    int top;	//用于栈顶指针
}SqStack;
//初始化栈 
Status InitStack(SqStack *S)
{
	S->top = 0;
	return OK;
}
//判断栈是否为满 
Status StackFull(SqStack *S)
{		//满返回1 
    if (S->top == MAXSIZE)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}
//判断栈是否为空
Status StackEmpty(SqStack *S)
{		//空返回1 
    if (S->top == 0)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}
//入栈 
Status Push(SqStack *S, SElemType e)
{
    if(S->top == MAXSIZE){	//栈满
    	printf("栈已满,无法入栈");
        return ERROR;
    }
    S->data[S->top] = e;
    S->top++;
    return OK;
}
//出栈 
Status Pop(SqStack *S, SElemType *e)
{
    if(S->top == 0){
    printf("栈已空,无法删除栈元素!");	
    return ERROR;
    }
    S->top--;
    *e = S->data[S->top];	//将要删除的栈顶元素赋值给e
    return OK;
}
//取栈顶元素 
Status GetTop(SqStack *S, SElemType *e){
	if(S->top == 0){
    printf("栈已空,无法取栈顶!");	
    return ERROR;
    }
    *e = S->data[S->top-1];	//栈顶元素赋值给e
    return OK;
}
//打印出栈现有元素 
void DisplaySqStack(SqStack *S){
	int i;
	for(i=S->top-1;i>=0;i--){
		printf("%-3d", S->data[i]);
		putchar('n');
	}
}
//返回栈的长度
int SqStackLength(SqStack *S){
	return S->top;
}
int main(){
	SqStack S;
	InitStack(&S);
	int i, n;
	SElemType e;
	printf("需要入栈几个元素?n");
	scanf("%d", &n);
	printf("具体元素值n");
	for(i=0;i 


队列

考虑到实用性,这里介绍的是循环队列。

首先定义一个结构体队列,应包含一个保存元素数据的数组data[ ],其次设置一个队头(front)和队尾(rear)指针(此处不是真正意义上存地址的指针,只是数组下标的一个标记)分别标记着队列中第一个和最后一个元素的后一位的元素。 

初始设置队列为空时,只需让front和rear同时指向第一个元素,同时为了防止假溢出状态,循环队列允许front比rear大(队头比队尾的下标还大),但整个数组空间不会完全利用,要空出一个位置,即

                      

 因此判断队列满条件为,判断队列空条件为。


入队 

入队的核心思路就是先将元素e赋值给rear所指元素,再让rear逻辑上后移一位,即rear=(rear+1)%MAXSIZE。

Status EnQueue(SqQueue *Q, QElemType e){
	if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front){
		printf("队列满,无法入队!");
		return ERROR;
	}
	Q->data[Q->rear]=e;
	Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;
	return OK;
}

出队

出队的核心思路就是先将front所指元素数据保存在e里,然后再让front逻辑上后移一位,即front=(front+1)%MAXSIZE。

Status DeQueue(SqQueue *Q, QElemType *e){
	if(Q->front == Q->rear){
		printf("队列空,无法出队!");
		return ERROR;
	}
	*e = Q->data[Q->front];
	Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;
	return OK;
}

 其他队列的操作:

初始化队列
Status InitQueue(SqQueue *Q){
	Q->front=Q->rear=0;
	return OK;
}

判断队列空否
Status QueueEmpty(SqQueue *Q){
	if(Q->front == Q->rear)
	return TRUE;
	else	return FALSE;
}

判断队列满否
 Status QueueFull(SqQueue *Q){
	if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front)
	return TRUE;
	else	return FALSE;
}

队列长度
int QueueLength(SqQueue *Q){
	return (Q->rear-Q->front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}

取队头
Status GetHead(SqQueue *Q, QElemType *e){
	if(Q->front == Q->rear){
		printf("队列空,无法取队头元素!");
		return ERROR;
	}
	*e = Q->data[Q->front];
	return OK;
}

打印队的状态
void DisplayQueue(SqQueue *Q){
	int i;
	if(Q->rear > Q->front){
		for(i=Q->front;irear;i++){		//正常状态下 
		printf("%-3d", Q->data[i]);
		}
	}
	else{
		for(i=Q->front;irear+MAXSIZE;i++){		//假溢出状态下 
		if(i>=MAXSIZE){
			printf("%-3d", Q->data[i-MAXSIZE]);		
		}
		else{
			printf("%-3d", Q->data[i]);			
		}
		}
	}
}

队列的测试
#include 
#include 
#include 
#include 
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 10000
typedef int Status;
typedef int QElemType;
typedef struct{
	QElemType data[MAXSIZE];
	int front, rear;
}SqQueue;
//初始化队列 
Status InitQueue(SqQueue *Q){
	Q->front=Q->rear=0;
	return OK;
}
//判断队列空否 
Status QueueEmpty(SqQueue *Q){
	if(Q->front == Q->rear)
	return TRUE;
	else	return FALSE;
}
//判断队列满否
 Status QueueFull(SqQueue *Q){
	if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front)
	return TRUE;
	else	return FALSE;
}
//队列长度 
int QueueLength(SqQueue *Q){
	return (Q->rear-Q->front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
//入队 
Status EnQueue(SqQueue *Q, QElemType e){
	if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front){
		printf("队列满,无法入队!");
		return ERROR;
	}
	Q->data[Q->rear]=e;
	Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;
	return OK;
}
//出队
Status DeQueue(SqQueue *Q, QElemType *e){
	if(Q->front == Q->rear){
		printf("队列空,无法出队!");
		return ERROR;
	}
	*e = Q->data[Q->front];
	Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;
	return OK;
}
//取队头 
Status GetHead(SqQueue *Q, QElemType *e){
	if(Q->front == Q->rear){
		printf("队列空,无法取队头元素!");
		return ERROR;
	}
	*e = Q->data[Q->front];
	return OK;
}
//打印队列 
void DisplayQueue(SqQueue *Q){
	int i;
	if(Q->rear > Q->front){
		for(i=Q->front;irear;i++){		//正常状态下 
		printf("%-3d", Q->data[i]);
		}
	}
	else{
		for(i=Q->front;irear+MAXSIZE;i++){		//假溢出状态下 
		if(i>=MAXSIZE){
			printf("%-3d", Q->data[i-MAXSIZE]);		
		}
		else{
			printf("%-3d", Q->data[i]);			
		}
		}
	}
}
void main(){
	SqQueue Q;
	InitQueue(&Q);
	int i;
	QElemType e, n;
	printf("需要入队几个元素?n");
	scanf("%d", &n);
	printf("具体元素值n");
	for(i=0;i 

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