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  • 数据结构(C语言版)-第3章 栈和队列

    3.1 栈和队列的定义和特点
    3.2 案例引入
    3.3 栈的表示和操作的实现
    3.4 栈与递归
    3.5 队列的的表示和操作的实现
    3.6 案例分析与实现

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    基本操作有入栈、出栈、读栈顶元素值、建栈、判断栈满、栈空

    队列是一种先进先出(FIFO) 的线性表. 在表一端插入,在另一端删除

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    顺序栈的表示

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    顺序栈的定义: 

    #define  MAXSIZE  100
    typedef struct
    {
            SElemType   *base;
            SElemType   *top;
            int stacksize;
    }SqStack;

    顺序栈初始化

    Status InitStack( SqStack &S )
    {
        S.base =new SElemType[MAXSIZE];
        if( !S.base )     return OVERFLOW;  //分配是否成功,分配成功有个地址
        S.top = S.base;
        S.stackSize = MAXSIZE;
        return OK;
    }

    判断顺序栈是否为空

    bool StackEmpty( SqStack S )
    {
       
    if(S.top == S.base) return true;
      
    else return false;
    }

    求顺序栈的长度

    int StackLength( SqStack S )
    {
        return S.top – S.base;
    }

    清空顺序栈 (还在)

    Status ClearStack( SqStack S )
    {
        if( S.base ) S.top = S.base;
        return OK;
    }

    销毁顺序栈

    Status DestroyStack( SqStack &S )
    {
        if( S.base )
        {
            delete S.base ;
            S.stacksize = 0;
            S.base = S.top = NULL;
        }
      return OK;
    }

    顺序栈进栈

    (1)判断是否栈满,若满则出错
    (2)元素e压入栈顶
    (3)栈顶指针加1
    Status Push( SqStack &S, SElemType e)  
    {
        if( S.top - S.base== S.stacksize ) // 栈满
            return ERROR;     
        *S.top++=e;     //*S.top=e;  S.top++;
        return OK;
    }

    顺序栈出栈

    (1)判断是否栈空,若空则出错
    (2)获取栈顶元素e
    (3)栈顶指针减1

    Status Pop( SqStack &S, SElemType &e)  
    {
        if( S.top == S.base ) // 栈空
            return ERROR;     
        e= *--S.top;    //  --S.top; e=*S.top;
        return OK;
    }

    链栈的表示

    运算是受限的单链表,只能在链表头部进行操作,故没有必要附加头结点。栈顶指针就是链表的头指针

    链栈的定义

    typedef  struct StackNode {
          SElemType  data;
          struct StackNode *next;
     } StackNode,  *LinkStack;
    LinkStack S;

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    链栈的初始化

    void InitStack(LinkStack &S )
    {
        S=NULL;
    }

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    链栈进栈

    Status Push(LinkStack &S , SElemType e)
    {
      p=new StackNode;      //生成新结点p
      if (!p) exit(OVERFLOW);
      p->data=e; p->next=S; S=p;        
      return OK;
     }

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    链栈出栈

    Status Pop (LinkStack &S,SElemType &e)
    {
     if (S==NULL) return ERROR;
     e = S-> data;  p = S;   S =  S-> next;
     delete p;   return OK;  
    }

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    取链栈栈顶元素

    SElemType GetTop(LinkStack S)
    {
         if (S==NULL) exit(1);
         else return S–>data;
    }

    栈与递归

    递归的定义  若一个对象部分地包含它自己,  或用它自己给自己定义,  则称这个对象是递归的;若一个过程直接地或间接地调用自己, 则称这个过程是递归的过程。

    分治法求解递归问题算法的一般形式:
         void   p (参数表) {
            if   (递归结束条件)可直接求解步骤;-----基本项
            else  p(较小的参数);------归纳项
           }

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    优点:结构清晰,程序易读

    缺点:每次调用要生成工作记录,保存状态信息,入栈;返回时要出栈,恢复状态信息。时间开销大。

    队列的抽象数据类型

         (1)  InitQueue (&Q)         //构造空队列
          (2) DestroyQueue (&Q)   //销毁队列
          (3) ClearQueue (&S)       //清空队列
          (4) QueueEmpty(S)          //判空. 空--TRUE,

         (5) QueueLength(Q)         //取队列长度
          (6) GetHead (Q,&e)         //取队头元素,
          (7) EnQueue (&Q,e)        //入队列
          (8) DeQueue (&Q,&e)     //出队列

          (9) QueueTraverse(Q,visit())       //遍历

    队列的定义

    #define M  100   //最大队列长度
    Typedef struct {
       QElemType *base;  //初始化的动态分配存储空间
       int  front;            //头指针   
       int  rear;             //尾指针
    }SqQueue;

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    循环队列初始化

    Status InitQueue (SqQueue &Q){
        Q.base =new QElemType[MAXQSIZE];  //base数组 
       if(!Q.base) exit(OVERFLOW);
        Q.front=Q.rear=0;
        return OK;
    }

    求循环队列的长度

    int  QueueLength (SqQueue Q){
        return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;                             
    }

    循环队列入队

    Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e){
        if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front)  return ERROR;
        Q.base[Q.rear]=e;
        Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;
         return OK;
    }

    循环队列出队

    Status DeQueue (LinkQueue &Q,QElemType &e){
       if(Q.front==Q.rear) return ERROR;
       e=Q.base[Q.front];
       Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;
       return OK;
    }

    链队列

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    typedef struct QNode{
       QElemType   data;
       struct Qnode  *next;
    }Qnode, *QueuePtr;
    typedef struct {
       QueuePtr  front;            //队头指针   
       QueuePtr  rear;             //队尾指针
    }LinkQueue;

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    链队列初始化

    Status InitQueue (LinkQueue &Q){
       Q.front=Q.rear=(QueuePtr) malloc(sizeof(QNode)); 
        if(!Q.front) exit(OVERFLOW);
        Q.front->next=NULL;
         return OK;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mohuishou-love/p/10321808.html
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