数据结构栈和队列的使用
【摘要】
数据结构
线性结构的应用------栈线性结构的应用------队列
这是我最近学习的笔记，还会持续更新，如果兄弟们看见那里需要修改的地方请告诉我
前述：栈和队列是一种特殊的线性结构，是连续存储或离散存储的一种应用
线性结构的应用------栈
定义：一种可以实现的先进后出存储结构，类似于箱子
分类：1 .静态栈 2. 动态栈 算法...
前述：栈和队列是一种特殊的线性结构，是连续存储或离散存储的一种应用
线性结构的应用------栈
定义：一种可以实现的先进后出存储结构，类似于箱子
分类：1 .静态栈 2. 动态栈
算法：1.出栈 2. 压栈
应用：1.函数调用 2. 中断 3.表达式求值 4. 内存分配 5.缓冲处理 6.迷宫
动态栈的分配
int main(void)
{
int p; int * m = (int *)malloc(100);
}
如静态变量p和m是在栈中分配，有操作系统自动分配和释放。而(int *)malloc(100);执行后，将在堆中分配一块100字节的内存，由程序员手动分配。
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栈的结构示意图
具体实现（遵循先进后出的原则）
点击查看十进制转八进制源码
1.结构体定义
typedef struct Node
{
int data;//数据域
struct Node *pNext;//指针域
}NODE,*PNODE;
typedef struct Stack
{
PNODE pTop;//头节点
PNODE pBottom;//尾节点
}STACK,*PSTACK;
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2.初始化
//初始化
void InitCreat(PSTACK pHead)
{
pHead->pTop = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if (NULL == pHead->pTop)
{
printf("分配内存失败");
exit(-1);
}
pHead->pBottom= pHead->pTop;//不能颠倒，记住
pHead->pTop->pNext = NULL;
}
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3.入栈
void Push(PSTACK pHead,int val)
{
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if (NULL == pNew)
{
printf("分配内存失败");
exit(-1);
}
pNew->data = val;
pNew->pNext = pHead->pTop;
pHead->pTop = pNew;
}
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4.出栈
//将获得的值存入到地址val中，以便于一个个输出
void pop(PSTACK pHead, int *val)
{
PNODE p = pHead->pTop;
if (empty(pHead))
{
return;
}
else
{
*val= p->data;
pHead->pTop = p->pNext;
free(p);
p = NULL;
return;
}
}
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线性结构的应用------队列
定义：
一种可以实现“先进先出”的存储结构
分类：
链式队列： -----用链表实现（比较简单）
静态队列： -----用数组实现 静态队列通常都必须是循环队列
应用：
所有和时间有关的事件都有队列的影子
具体实现：链式队列插入删除操作
//1.create创建链表 2.traverse遍历链表 3.empty判断是否为空 4.链表长度length 7.排序sort 5.插入insert 6。删除delete
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node{
int data;//数据域
struct Node *pNext;//指针域
}NODE,*PNODE;
PNODE create_list();//创建链表
void traverse_list(PNODE pHead);//遍历链表
void sort_list(PNODE);//排序
int length_list(PNODE pHead);
bool delete_list(PNODE pHead, int pos, int * pVal); //删除链表第pos个节点，并将删除的结点的值存入pVal所指向的变量中, 并且pos的值是从1开始
bool is_empty(PNODE pHead);//判断是否为空
bool insert_list(PNODE pHead,int pos,int val);//插入
int main(void){
PNODE pHead=NULL;//等价于 struct Node * pHead = NULL
pHead=create_list();//create_list()功能：创建一个非循环单链表，并将该链表的头结点的地址付给pHead
traverse_list(pHead);
int len = length_list(pHead); printf("链表长度%d\n", len); sort_list(pHead);
traverse_list(pHead);
printf("请输入你要在第几行插入数字几：");
int pos,val;
scanf("%d %d",&pos,&val);
insert_list(pHead,pos,val);
traverse_list(pHead);
if ( delete_list(pHead, 4, &val) )
{
printf("删除成功，您删除的元素是: %d\n", val);
}
else
{
printf("删除失败!您删除的元素不存在!\n");
}
traverse_list(pHead);
return 0;
}
PNODE create_list(){
int len;
int val;
PNODE pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));//创建头结点
if(NULL==pHead){
printf("分配内存失败\n");
exit(-1);//终止程序
}
PNODE pTail=pHead;//pTail指向头结点
pTail->pNext=NULL;//头结点指针域清空
printf("请输入你要的节点个数");
scanf("%d",&len);
for(int i=0;i<len;i++){
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//不断循环产生新节点
printf("第%d个节点数值是：",i+1);
scanf("%d",&val);
if (NULL == pNew)
{ printf("分配内存失败\n"); exit(-1);
}
pNew->data=val;//将val的值赋值给data
pTail->pNext=pNew;//pTail等于节点
pNew->pNext=NULL;
pTail=pNew;//指向下一个节点
}
return pHead;
}
void traverse_list(PNODE pHead){
PNODE p=pHead->pNext;
while(p!=NULL){
printf("%d ",p->data); p=p->pNext;
}
printf("\n");
return;
}
bool is_empty(PNODE pHead){
if(NULL==pHead->pNext){
return true;
}
else{
return false;
}
}
int length_list(PNODE pHead){
PNODE p=pHead->pNext;
int len=0;
while(p!=NULL){
len++;
p=p->pNext;
}
return len;
}
void sort_list(PNODE pHead){
int i,j,t;
PNODE p,q;
int len=length_list(pHead);
for(i=0,p=pHead->pNext;i<len-1;i++,p=p->pNext){
for(j=i+1,q=p->pNext;j<len;j++,q=q->pNext){ if(p->data>q->data){//类似于数组: a[i] > a[j] t=p->data; p->data=q->data; q->data=t; }
}
}
return;
}
bool insert_list(PNODE pHead,int pos,int val){
PNODE p=pHead;
int i=0;
while(p!=NULL&&i<pos-1){
p=p->pNext;
i++;
}
if(p==NULL||i>pos-1){
return false;
}
PNODE pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));//
if(pNew==NULL){
printf("分配失败！");
exit(-1);//
}
PNODE q=p->pNext;
p->pNext=pNew;
pNew->pNext=q;
pNew->data=val;
return true;
}
bool delete_list(PNODE pHead, int pos, int * pVal)
{
int i = 0;
PNODE p = pHead;
while (NULL!=p->pNext && i<pos-1)
{
p = p->pNext;
++i;
}
if (i>pos-1 || NULL==p->pNext)
return false; PNODE q = p->pNext; //q指向待删除的节点
*pVal = q->data; //指向下个节点的节点，就是节点删除了，需要跳过它指向下一个，达到线性关系
p->pNext = p->pNext->pNext; //释放q节点所占用的内存
free(q);
q = NULL; return true;
}
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循环队列的讲解
（1）静态队列为什么必须是循环队列
- 队列初始化 ：
front（首部）和rear（尾部）的值都为零 - 队列非空 ：（1）
front代表的是队列的第一个元素（2）rear代表的是队列的最后一个有效元素的下一个元素 - 队列为空：
front和real的值相等，但不一定为零 - 入队：
rear = (rear+1)%数组的长度 - 出队：
Front =（front +1）%数组的长度 - 判断队满：(rear+1)%数组长度==front
具体实现
# include <stdio.h>
# include <malloc.h>
typedef struct Queue
{
int * pBase;
int front;
int rear;
}QUEUE; void init(QUEUE *);
bool en_queue(QUEUE *, int val); //入队
void traverse_queue(QUEUE *);
bool full_queue(QUEUE *);
bool out_queue(QUEUE *, int *);
bool emput_queue(QUEUE *);
int main(void)
{
QUEUE Q;
int val;
init(&Q);
en_queue(&Q, 1);
en_queue(&Q, 2);
en_queue(&Q, 3);
en_queue(&Q, 4);
en_queue(&Q, 5);
en_queue(&Q, 6);
en_queue(&Q, 7);
en_queue(&Q, 8);
traverse_queue(&Q);
if ( out_queue(&Q, &val) )
{
printf("出队成功，队列出队的元素是: %d\n", val);
}
else
{
printf("出队失败!\n");
}
traverse_queue(&Q);
return 0;
}
void init(QUEUE *pQ)
{
pQ->pBase = (int *)malloc(sizeof(int) * 6);
pQ->front = 0;
pQ->rear = 0;
}
bool full_queue(QUEUE * pQ)
{
if ( (pQ->rear + 1) % 6 == pQ->front )//判断队列是否满
return true;
else
return false;
}
bool en_queue(QUEUE * pQ, int val)
{
if ( full_queue(pQ) )
{
return false;
}
else
{
pQ->pBase[pQ->rear] = val;
pQ->rear = (pQ->rear+1) % 6; return true;
}
}
void traverse_queue(QUEUE * pQ)
{
int i = pQ->front;
while (i != pQ->rear)
{
printf("%d ", pQ->pBase[i]);
i = (i+1) % 6;
}
printf("\n");
return;
}
bool emput_queue(QUEUE * pQ)
{
if ( pQ->front == pQ->rear )
return true;
else
return false;
}
bool out_queue(QUEUE * pQ, int * pVal)
{
if ( emput_queue(pQ) )
{
return false;
}
else
{
*pVal = pQ->pBase[pQ->front];
pQ->front = (pQ->front+1) % 6; return true;
}
}
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文章来源: chenyunzhi.blog.csdn.net，作者：神的孩子都在歌唱，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：chenyunzhi.blog.csdn.net/article/details/105214631
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