栈和队列简述

文献种类：专题技术文献；
开发工具与关键技术：
作者： ；年级： ；撰写时间： 年 月 日
文献编号： 归档时间： 年 月 日

栈和队列

开发工具与关键技术：
作者：熊琪
撰写时间：2020年5月7日

堆栈简称为栈，是限定只能在表的一端进行插入和删除操作的性表。在表中，允许插入和删除的一端称作“栈顶，另一端称作“栈底”。通常将元素插入栈顶的操称作为“入栈”（进栈或压栈），称删除栈顶元素的操作为“出栈”, (图1）图片位于最底部！
栈与队列都是特殊的线性表，栈与队列的特征:
LIFO(Last In First Out)
FIFO(First In First Out)
堆栈的基本运算如下:
(1) StackInit()初始化堆栈。
(2) StackEmpty(s) 判定栈s是否为空。
(3) StackLength(s) 求堆栈s的长度。
(4) GetTop(s) 获取栈顶元素的值。
(5) Push(s, e) 将元素e进栈。
(6) Pop(s)，出栈（删除栈顶元素）。

栈有两种存储结构：(1)顺序栈——采用顺序结构存储
(2)链栈——采用链式结构存储
顺序栈的存储结构(图2）：
#define MaxSize (堆栈可能达到的最大长度)
typedef struct
{ ElementType elem[MaxSize];
　int top; 　　　　/栈顶位置/
} SeqStack;
栈满和栈空的条件：栈满：top=Maxsize-1,
栈空：top=-1。

顺序栈的基本运算(图3)：
初始化堆栈 StackInit()，
判定栈s是否为空StackEmpty(s)
求堆栈s的长度StackLength(s)
获取栈顶元素的值GetTop(s), 进栈Push(s, e), 出栈Pop(s)。

链栈的储存结构(图4)：
#define MAX_SIZE 100 //设置最大元素个
typedef int Elemtype;
typedef struct snode {
ElementType data;
struct snode *next;
}StackNode;
typedef StackNode LinkStack;
/ * LinkStack为指向StackNode 的指针类型 /

队列简称为队，是限定只能在表的一端作插入运算、在另一端作删除运算的线性表；
在表中，允许插入的一端称作“队尾”，允许删除的另一端称作“队首”（或“队头”）；
通常将元素插入队尾的操作称作为入队列（或入队），称删除队首元素的操作为出队列（或出队）。(图5)

列队的存储结构(图6)：(1)顺序队列——采用顺序结构存储
(2)链式队列——采用链式结构存储

队空：frontrear
队满：rearMaxsize-1

当rear=MaxSize-1时,队列为满，如果再加入新元素，就会产生"溢出"。但是这种"溢出"并不是真正的溢出，在数组的前端还可能有空位
置，所以这是一种假溢出。可以用循环队列来解决。
为了能够充分的使用数组中的存储空间，把数组的前端和后端连接起来，形成一个环形的表，即把存储队列元素的表从逻辑上看成一个环，成为循环队列（Circular Queue）（图7）。

队空的几种情况（图8）：

初始化时：front=rear=0
循环队列为空的条件是：front==rear
队满的几种情况（图9）：

循环队列为满的条件是：front==(rear+1) % MaxSize

（图1）：

（图2）：

(图3)

（图4）：

（图5）：

（图6）：

（图7）：

（图8）：

（图9）：