数据结构初阶 —— 栈和队列

目录

一，栈

栈的实现

试题

二，队列

队列的实现

试题

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• 栈和队列，仍为线性表；

一，栈

• 一种特殊的线性表，只允许在固定的一端进行插入和删除元素的操作；
• 进行数据插入和删除的一端为栈顶，另一端为栈低；
• 栈中的数据元素遵循后进先出LIFO的原则；
• 一种入栈顺序，可对应多种出栈顺序；

压栈：栈的插入操作，入数据到栈顶，叫做进栈、压栈、入栈；

出栈：栈的删除操作，出数据也在栈顶；

栈的实现

• 一般可使用数组和链表实现，相对而言数组更优；
• 数组尾插，代价较小；

//栈数组实现
//动态栈结构
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* data;
	int top; //栈顶
	int capacity; //容量
}Stack;

void StackInit(Stack* ps);
void StackDestroy(Stack* ps);
void StackPush(Stack* ps, STDataType x);
void StackPop(Stack* ps);
bool StackEmpty(Stack* ps);
int StackSize(Stack* ps);
STDataType StackTop(Stack* ps);

注：完整接口实现代码路径；

试题

• 有效的括号；

二，队列

• 只允许在一端插入数据，另一端删除数据的特殊线性表；
• 队列具有先进先出FIFO原则；
• 一种入队顺序，只有一种出队顺序；

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；

队列的实现

• 一般可使用数组和链表实现，相对而言链表更优；
• 数组出队列，效率较低；
• 链表，头部出数据，尾部入数据；

//对列接口
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QueueNode;

//单链表不这样设计，是因为尾删时要记录前一个节点还是要遍历；
typedef struct Queue
{
	QueueNode* phead;
	QueueNode* ptrail;
}Queue;

//队列初始化
void QueueInit(Queue* pq);

//队列释放
void QueueDestroy(Queue* pq);

//队列入数据，尾插
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);

//队列出数据，头删
void QueuePop(Queue* pq);

//返回队列头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);

//返回队列尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);

//队列节点个数
int QueueSize(Queue* pq);

//是否为空队列
bool QueueEmpty(Queue* pq);

注：完整接口实现代码路径；

试题

• 用两个队列实现栈；

• 用两个栈实现队列；

• 设计循环队列；

循环队列

• 可使用数组实现，也可使用循环链表实现；
• 数据长度是固定的，使用动态顺序表实现更合适；
• 需额外多创建一个节点或空间，以判断空还是满；
• 使用单链表，取尾值时需获取rear的前一个，则要遍历链表；