数据结构——队列，栈

队列

有时候，我们会遇到一些数字密码游戏，比如，给出一串数字： 4，6，8，3，5，2，2，6，0，解密规则是这样的，首先将第1个数删除，紧接着将第2个数字放到这串数的末尾，再将第3个数删除并将第4个数放到这串数的末尾，再将第5个数删除……如此往复，直到最后一个数也删除。按照刚才删除的顺序，将这些删除的数连在一起就是我们需要得到的目标数字。OK，这时候，拿出纸和笔，或者用一些小便签或者小卡片，将这9个数字分别写下来，开始模拟解密过程~

其实解密的过程就像是将这些数进行排队，每次从最前面拿两个，第1个扔掉，第2个放到末尾，如果不出意外的话，你能得到的目标数字串是：4，8，5，2，0，3，6，2，6。

在算法的世界里，没错，它就是队列，那么我们怎么用代码形式来实现它呢？

首先需要一个容器来存放这些数字，这里我们使用ArrayList,因为它的大小可以随着我们的需要而动态的增加，定义如下：

            ArrayList Quenum = new ArrayList();
            Quenum.Add(4);
            Quenum.Add(6);
            Quenum.Add(8);
            Quenum.Add(3);
            Quenum.Add(5);
            Quenum.Add(2);
            Quenum.Add(2);
            Quenum.Add(6);
            Quenum.Add(0);

接下来就是模拟解密的过程了。解密的第一步是将第一个数删除，删除一个数最简单的方法是将所有后面的数都往前挪动一位，将前面的数覆盖，比如排队买票的时候，前方买好票的人离开，后面所有人就向前走一步，当然，这么做很耗费时间。

既然是队列，就有队首和队尾。这里引入队首变量head,和队尾变量tail,由于队列的原则是先进先出，因此，如果要删除一个数的话，只需要head++就可以了。而新增一个数也很简单，只需要在队尾加上即可，也就是tail++，按照这个思路，我们可以写出如下代码，代码并不复杂：

        public static void Queue(ArrayList num)
        {
            int head = 0;
            int tail = num.Count - 1;
            while (head < tail)
            {
                Console.Write("{0} ", num[head]);
                head++;
                num.Add(num[head]);
                tail++;
                head++;
            }
            Console.Write("{0}", num[tail]);
        }

运行得到测试结果：

这串数字有什么含义呢？哈哈，这是QQ群：代码之家--NET的QQ号，有兴趣的朋友们可以考虑加入哦~由于群刚建立不久，目前还没什么人呢~期待大家的到来~

题外话说完了，继续回到话题，什么是队列呢？队列是一种特殊的线性结构，它只允许在队列首部(head)进行删除操作，称为“出队”，而在队列尾部(tail)进行插入操作，称为“入队”。当队列中没有元素时(head==tail)，称为空队列。队列是学习广度优先搜索及队列优化的Bellman-Ford最短算法的核心数据结构。

栈

刚刚说到的队列是一种先进先出的数据结构，还有一种是后进先出的数据结构，叫做栈。栈限定为只能在一端进行插入和删除操作。生活中也有很多栈的例子，比如我们在吃桶装薯片的时候，要想吃掉最后一片，就必须先把前面的薯片全部吃完（假设不考虑透明“抽屉”的存在），还有平时我们能见到的弹枪，最后装入的子弹会被第一个打出去。栈的实现也很简单，上面我们用解密qq号的问题来阐述了队列，这里我们继续趣味问题之旅。

这里的例子我们用回文，回文字符串是正读反读都相同的字符序列，比如“上海自来水来自海上”，英文单词里也有不少回文单词，比如：dad, eye, madam...但是像ahah这就不算一个回文了，OK，接下来我们要如何通过栈来判断一串字符串是不是回文呢？

从回文的规则我们可以知道，如果一个字符串是回文的话，那么它必须是中间对称的，因此，我们需要求出一个中点mid，假设传入的是string类型的str，那么，中点代码即是：

            int mid = str.Length / 2 - 1;

定义出原始的字符串，以及需要入栈操作的字符串：

            char[] originalString = str.ToCharArray();
            char[] stackString = new char[str.Length];

将mid之前的字符依次入栈：

            for (int i = 0; i <= mid; i++)
            {
                stackString[top] = originalString[i];
                top++;
            }

紧接着就是对mid前后的字符进行对比了：

            for (int i = next; i < str.Length; i++)
            {
                top--;
                char x = originalString[i];
                char c = stackString[top];

                if (originalString[i] != stackString[top])
                {
                    break;
                }

            }
            if (top == 0)
            {
                Console.WriteLine("{0} is Palin number.", str);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("{0} is not Palin number.", str);
            }

因此，全部的代码如下：

        public static void Stack(string str)
        {
            char[] originalString = str.ToCharArray();
            char[] stackString = new char[str.Length];
            int top = 0;
            int next;
            int mid = str.Length / 2 - 1;
            for (int i = 0; i <= mid; i++)
            {
                stackString[top] = originalString[i];
                top++;
            }

            if (mid % 2 == 0)
            {
                next = mid + 1;
            }
            else
            {
                next = mid + 2;
            }

            for (int i = next; i < str.Length; i++)
            {
                top--;
                char x = originalString[i];
                char c = stackString[top];

                if (originalString[i] != stackString[top])
                {
                    break;
                }

            }
            if (top == 0)
            {
                Console.WriteLine("{0} is Palin number.", str);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("{0} is not Palin number.", str);
            }
        }

当然，简单点的话，也可以这么做：

        private static bool PalinNumber<T>(T value)
        {
            string str;
            str = value.ToString();
            char x, y;
            bool flag = true;
            for (int i = 0; i < str.Length / 2; i++)
            {
                x = str[i];
                y = str[str.Length - 1 - i];
                if (x != y)
                {
                    flag = false;
                }
            }
            return flag;
        }

        public static void Stack<T>(T value)
        {
            if (PalinNumber<T>(value))
            {
                Console.WriteLine("{0} is Palin number.", value);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("{0} is not Palin number", value);
            }
        }

很多人会更乐意使用下面的方法，虽然这里第一种方法略显繁杂，但更好地体现了栈的使用方式。栈也可以用来进行验证括号的匹配，这里就不多赘述了。

简单的两个趣味题阐述简单的队列与栈的概念，也藉由此对队列和栈有一个大致的了解。