数据结构【栈和队列、循环队列、Leetcode刷题--5】

目录

1.栈的概念

2.1 栈的结构

2.2 初始化栈

2.3 入栈

2.4 出栈

2.5 判空

2.6 获取栈顶元素

2.7 销毁栈

2.8 栈代码

2.9 Leecode 有效的括号

3.1队列的概念

3.2 队列结构

3.3 队列初始化

3.4 队尾入队列

3.5 队头出队列

3.6 检测队列是否为空

3.7 获取队列元素

3.8 销毁队列

3.9 队列代码

4.1 用队列实现栈

4.2 用栈实现队列

4.3 设计循环队列

---

1.栈的概念

栈：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LIFO（Last In First Out）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。

栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小

---

2.1 栈的结构

思路：

1.支持动态增长的栈，定义一个指针。

2.定义容量和此时栈元素所在的位置top，如果top==capacity便扩容

typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
	int capacity;//容量
	int top;//栈顶
	STDataType* a;//动态开辟栈
}Stack;

---

2.2 初始化栈

void StackInit(Stack* ps)//初始化栈
{
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

---

2.3 入栈

注意事项：

1.满了便realloc扩容，入栈后top++

void StackPush(Stack* ps, STDataType data)//入栈
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = (ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2);
		STDataType* newnode = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType)* newcapacity);//扩大一倍
		if (newnode == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = newcapacity;
		ps->a = newnode;	
	}
	ps->a[ps->top] = data;
	ps->top++;
}

---

2.4 出栈

注意事项：

1.top--即可，同时注意判空

void StackPop(Stack* ps) //出栈
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	ps->top--;
}

---

2.5 判空

注意事项：

1.如果ps->top==0，返回true，否则返回false

bool StackEmpty(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}

---

2.6 获取栈顶元素

注意事项：

1.每次入栈后top会+1，所以应该-1再获取栈顶元素

STDataType StackTop(Stack* ps)//获取栈顶元素
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	printf("%d", ps->a[ps->top-1]);
	return ps->a[ps->top-1];
}

---

2.7 销毁栈

注意事项：

1.都置为0即可

void StackDestroy(Stack* ps)//销毁栈 
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}

---

2.8 栈代码

每日刷题: 刷题 - Gitee.com

---

2.9 Leecode 有效的括号

思路：

用C刷题得先构造一个栈，利用栈的先进后出性质，让左括号入栈，char*数组里面遇到右括号，和栈里左括号匹配，如果相同则继续匹配，直到遇到\0

//把栈代码拷贝过来
bool isValid(char * s){
  Stack st;
  StackInit(&st);
  while(*s)
  {
      if(*s=='[' ||*s=='('|| *s=='{')
      {
          StackPush(&st,*s);
          ++s;
      }
      else
      {