C++ 栈和队列的实现超详细解析
时间：2022-12-16 09:31:55 | 栏目：C代码 | 点击：次
可算是把链表给结束了，很多小伙伴已经迫不及待想看到栈和队列了，那么它来了！相信有了顺序表和链表的基础，栈和队列对于你们来讲也是轻轻松松，那我就废话不多说，直接进入今天的重点：
1、栈的介绍：
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。
本次我们是用动态数组来实现栈！静态栈在实际中一般不实用！
2、栈的常用接口实现
? 首先是我们动态栈的结构：
有了顺序表和链表的基础我就直接上代码了！
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
? 栈的初始化：
? 入栈操作：
? 出栈操作：
出栈就很简单了，我们直接使top--就可以了，因为我们插入数据是先在top位置插入，然后再top++，这样我们下次插入数据就会覆盖pos位置的数据！注意：当栈没有初始化，没有数据的情况下不能进行出栈操作！
void StackPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
ps->top--;
}
? 取栈顶元素操作：
我们知道top是栈顶元素的后一个，所以我们直接取top-1下标位置的数据就可以！
STDataType StackTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
return ps->a[ps->top - 1];
}
? 求栈的节点个数：
int StackSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
? 判断栈是否为空：
我们使用返回值为bool型的函数，bool类型只会返回true或false见下代码：
bool StackEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
? 销毁栈操作：
记得养成释放动态内存的习惯哦！
void StackDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}
栈相对来说还是比较简单了，栈的基本接口就到这里了，下面我们来实现队列的基本接口操作！
3、队列的介绍
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FIFO(First In First Out) 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！
队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构， 出队列在数组头上出数据，效率会比较低。
4、队列的常用接口实现
? 队列的结构：
结构搭建这里我们就不多说了，直接走代码！
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType data;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
}Queue;
? 队列的初始化：
这里我们只需要初始化队头指针和队尾指针就可以了！
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
}
? 队尾入节点：
? 队头出节点：
? 取队头节点数据：
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
return pq->head->data;
}
? 取队尾节点数据：
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
return pq->tail->data;
}
? 求队列节点个数：
int QueueSize(Queue* pq)
{
int size = 0;
QNode* cur = pq->head;
assert(pq);
while (cur)
{
++size;
cur = cur->next;
}
return size;
}
? 判断队列是否为空：
跟上面栈一样使用bool型类型
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->head == NULL;
}
? 销毁队列操作：
void QueueDestory(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->head = pq->tail = NULL;
}
其实栈和队列这一章算简单的，如果有前面顺序表和链表的基础，这个就是轻轻松松的事，所以我只在重点的地方画了图解，没画图解的地方相信小伙伴们也是看得懂的！
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