栈和队列OvO

---

前言

`大家好，今天来学习栈的队列的基础知识。

---

一、栈

“栈”的概念，是指它的访问规则。
“栈”的定义是，最后存入的东西，总是第一个被取走。
栈是一种特殊的线性表，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的原则。
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。

二、栈的实现

1.初始化

void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}

2.销毁

void StackDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

3.入栈

void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}

		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}

	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

4.出栈

void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	ps->top--;
}

5.取栈顶元素

STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));

	return ps->a[ps->top - 1];
}

6.是否为空

bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top == 0;
}

7.数目

int StackSize(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}

三、队列

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，队列具有先进先出的特点。
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

四、队列的实现

1.初始化

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

2.销毁

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	pq->head = pq->tail = NULL;
}

3.入队列

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

4.出队列

void QueuePop(Queue* pq)
{	
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

5.取队列头

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEMpty(pq));

	return pq->head->data;
}

6.取队列尾

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEMpty(pq));

	return pq->tail->data;
}

7.是否为空

bool QueueEMpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->head == NULL;
}

8.大小

bool QueueEMpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->head == NULL;
}