数据结构，是数据的组织形式，包括存储方式和访问方式两层含义，二者是紧密联系的。例如，数组的各元素是一个挨一个存储的，并且每个成员的大小相同，因此数组可以通过下标访问的方式，结构体的各成员也是一个挨一个存储的，但是每个成员的大小不同，所以只能用.运算符加成员来访问，而不能按下标访问。
一个问题中的存储方式和访问方式（即数据结构）就决定了解决问题可以采用说明样的算法。要设计一个算法就要同时设计相应的数据结构来支持这种算法。
用数组实现堆栈（如果堆栈中存储类型相同）
用数组实现栈/* * use [] implement stack * author : kevin * date : 2012.09.30 */ #include <stdio.h> char stack[512]; int top; void push(char c) { stach[top++]; } char pop(void) { return stack[--top]; } int is_empty(void) { return top == 0; } int main(void) { push('a'); push('b'); push('c'); while (!is_empty) putchar(pop()); putchar('\n'); return 0; }
栈的特点就是“后进先出”。
用递归实现倒叙打印
用递归实现栈/* * digui implement unsort * author : kevin * date : 2012.09.30 */ #include <stdio.h> #define LEN 3 char buf[LEN] = {'a', 'b', 'c'}; void print_backward(int pos) { if (pos == LEN) return ; print_backward(pos+1); putchar(buf[pos]); } int main(void) { print_backward(0); putchar('\n'); return 0; }
回溯
迷宫问题，深度优先搜索
迷宫/* * user shuzi implement migong * arthur : kevin * date : 2012.09.30 */ #include <stdio.h> #define MAX_ROW 5 #define MAX_COL 5 struct point { int row, col; } stack[512]; int top = 0; void push(struct point p) { stack[top++] = p; } struct point pop(void) { return stack[--top]; } int is_empty(void) { return top == 0; } /* 1 wall , 0 road */ int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = { { 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0 } }; void print_maze(void) { int i, j; for (i=0; i<MAX_ROW; i++) { for (j=0; j<MAX_COL; j++) printf("%d ", maze[i][j]); putchar('\n'); } printf("*********\n"); } /* record for the before point */ struct point predecessor[MAX_ROW][MAX_COL] = { { {-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1} }, { {-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1} }, { {-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1} }, { {-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1} }, { {-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1},{-1,-1} } }; void visit(int row, int col, struct point pre) { struct point visit_point = { row, col }; maze[row][col] = 2; predecessor[row][col] = pre; push(visit_point); } int main(void) { struct point p = {0, 0}; maze[p.row][p.col] = 2; push(p); while (!is_empty()) { p = pop(); if (p.row == MAX_ROW -1 && p.col == MAX_COL - 1) break; if (p.col+1 < MAX_COL && maze[p.row][p.col+1] == 0) visit(p.row, p.col+1, p); if (p.row+1 < MAX_ROW && maze[p.row+1][p.col] == 0) visit(p.row+1, p.col, p); if (p.col-1 >= 0 && maze[p.row][p.col-1] == 0) visit(p.row, p.col-1, p); if (p.row-1 >=0 && maze[p.row-1][p.col] == 0) visit(p.row-1, p.col, p); print_maze(); } if (p.row == MAX_ROW-1 && p.col == MAX_COL-1) { printf("(%d,%d)\n", p.row, p.col); while (predecessor[p.row][p.col].row != -1) { p = predecessor[p.row][p.col]; printf("(%d,%d)\n",p.row, p.col); } } else { printf("No path !\n"); } return 0; }
深度优先是一条路走到完, 走不同需要回溯, 倒退回上一步.
广度优先, 不需要回溯, 也不需要倒退到上一步, 起始说白了, 它不像是一个人在走迷宫, 而是像是N多人, 有分工, 同时尝试多路, 但是一次只能走一步, 所以相比于深度优先, 广度优先算法实现起来, 要简单的多, 如下图:
队列的特点是，先进先出。
队列实现迷宫
队列迷宫/* * sequence implement migong * arthur : kevin * date : 2012.09.30 */ #include <stdio.h> #define MAX_ROW 5 #define MAX_COL 5 struct point { int row, col; int predecessor; } queue[512]; int head = 0, tail = 0; void enqueue(struct point p) { queue[tail++] = p; } struct point dequeue(void) { return queue[head++]; } int is_empty(void) { return head == tail; } /* 1 wall , 0 road */ int maze[MAX_ROW][MAX_COL] = { { 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0 } }; void print_maze(void) { int i, j; for (i=0; i<MAX_ROW; i++) { for (j=0; j<MAX_COL; j++) printf("%d ", maze[i][j]); putchar('\n'); } printf("*********\n"); } void visit(int row, int col) { struct point visit_point = { row, col, head-1 }; maze[row][col] = 2; enqueue(visit_point); } int main(void) { struct point p = {0, 0, -1}; maze[p.row][p.col] = 2; enqueue(p); while (!is_empty()) { p = dequeue(); if (p.row == MAX_ROW -1 && p.col == MAX_COL - 1) break; if (p.col+1 < MAX_COL && maze[p.row][p.col+1] == 0) visit(p.row, p.col+1); if (p.row+1 < MAX_ROW && maze[p.row+1][p.col] == 0) visit(p.row+1, p.col); if (p.col-1 >= 0 && maze[p.row][p.col-1] == 0) visit(p.row, p.col-1); if (p.row-1 >=0 && maze[p.row-1][p.col] == 0) visit(p.row-1, p.col); print_maze(); } if (p.row == MAX_ROW-1 && p.col == MAX_COL-1) { printf("(%d,%d)\n", p.row, p.col); while (p.predecessor != -1) { p = queue[p.predecessor]; printf("(%d,%d)\n",p.row, p.col); } } else { printf("No path !\n"); } return 0; }
以上代码的执行，能够充分看出深度和广度优先的区别，主要还是由于数据结构决定的。