数据结构(四)

--接着栈。

栈的算法：出栈

压栈

不管怎么操作，栈都遵循先进后出，出栈是后进来的先出，压栈是先进来的放最底下。

下面是栈的一些算法实现代码：

# include <stdio.h>
# include <malloc.h>
# include <stdlib.h>

typedef struct Node
{
int data;
struct Node * pNext;
}NODE,* PNODE;

typedef struct Stack
{
PNODE pTop;
PNODE pBottom;
}STACK,* PSTACK;

//函数声明
void init(PSTACK pS);//初始化
void push(PSTACK pS,int val);//压栈
void traverse(PSTACK pS);//遍历
bool pop(PSTACK pS,int * pVal);//出栈
bool clear(PSTACK pS);//清空

int main(void)
{
int val;
STACK S;
printf("*******压栈******");
init(&S);
push(&S,1);
push(&S,2);
push(&S,3);
push(&S,4);
push(&S,5);
push(&S,6);
traverse(&S);
printf("*******出栈******");
pop(&S,&val);
traverse(&S);
printf("*******清空******");
clear(&S);
traverse(&S);
return 0;
}

void init(PSTACK pS)
{
pS->pTop=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL == pS->pTop)
{
printf("动态内存分配失败!\n");
}
else
{
pS->pBottom = pS->pTop;
}
}

void push(PSTACK pS,int val)
{
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
pNew->data=val;
pNew->pNext=pS->pTop;
pS->pTop=pNew;
return;
}

void traverse(PSTACK pS)
{
PNODE p=pS->pTop;
printf("\n******遍历*******\n");
while(p!=pS->pBottom)
{
printf("%d   ",p->data);
p=p->pNext;
}
printf("\n");
return;
}

bool empty(PSTACK pS)
{
if(pS->pTop == pS->pBottom)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}

bool pop(PSTACK pS,int * pVal)
{
if(empty(pS))
{
return false;
}
else
{
PNODE r=pS->pTop;
*pVal=r->data;
pS->pTop=r->pNext;
free(r);
r=NULL;
return true;
}
}

bool clear(PSTACK pS)
{
if(empty(pS))
{
return false;
}
else
{
PNODE p=pS->pTop;
PNODE q=NULL;
while(p!=pS->pBottom)
{
q=p->pNext;
free(p);
p=q;
}
pS->pTop=pS->pBottom;
return true;
}
}

栈的实际应用：函数调用

中断

表达式求值

内存分配

缓冲处理

迷宫

...

队列：与栈不同，队列是”先进先出“类型的存储结构，而且是从不同口进出。类似火车站，从一个入口进去，从另外一个出口出来。

类型：链式队列

静态队列：通常是循环队列

队列的算法：出队

入队

循环队列的讲解：1.静态队列为什么必须是循环队列

由于队列是“先进先出”，当增加一个元素时，是在rear前添加，删除 一个元素时，是删除front后面的元素。如果队列不循环，在添加和删除时，front和rear的index值都是往上增加的，会造成内存泄漏，所以静态队列必须采用循环队列。比如，一个队列现有6个元素，front是1，rear是6，（第6个是无效的，只是方便操作），增加一个元素7，那么rear就变成7了，删除1，front就变成2，原先front和rear是1和6，现在是2和7，而内存中1和6并没有被释放。

2.循环队列需要几个参数来确定

front

rear

3. 循环队列各个参数的含义

2个参数在不同场合有不同意义:

1.)队列初始化

front 和 rear 的值都是零

2.)队列非空

front代表队列第一个元素

Rear代表队列最后一个有效元素的下一个元素

3.)队列空

front和rear的值相等，但不一定是零（下面简称f和r）

4.循环队列入队伪算法

（1）.将值存入r所代表的位置

（2）.将r在数组的位置改为 r=(r+1)%（数组的长度），不能是r=r+1

5.循环队列出队伪算法

（1）.将值存入f所代表的位置

（2）.将r在数组的位置改为 f=(f+1)%（数组的长度），不能是f=f+1

6.判断循环队列是否为空

如果r和f的值相等，则该队列就一定为空

7.判断循环队列是否已满

f和r的关系是不确定的，在入队和出队过程中，f可能比r大，f可能等 于r，f可能小于r。

于是有两种方式可以实现：

（1）多增加一个标识参数

（2）定义的数组少用一个元素（通常用第二这种方法）

如果r和f的值紧挨着，则队列已满

If((r+1)%数组的长度==f)

{ 已满; }

Else

{ 未满; }