C语言近万字为你讲透栈和队列-C/C++开发

对于线性表，我们可能要执行下列操作：访问表的第k个结点、在k这个结点之前或者之后插入一个新结点，抑或是删除第k个结点等等操作，其中我们会遇到值对第一个或者最后一个结点插入、删除、和访问值的线性表，我们给它们以特殊的名称：

一、栈与队列以及双端队列的概念

1.1 栈的概念及结构

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

1.2 队列的概念及结构

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

1.3 双端队列的概念及结构

双端队列：是一种线性表，又称为双向队列，所有的插入和删除（通常还有所有的访问）都在表的两端进行。

二、栈的实现和模拟栈

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。、

2.1 实现一个支持动态增长的栈

头文件：

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack//动态栈
{
	int *a;
	int top;//栈顶的位置
	int capacity;//容量
}ST;
STDataType StackTop(ST* ps);//返回栈顶的值
void StackInit(ST* ps);//初始化栈
void StackDestory(ST* ps);//销毁栈
void StackPop(ST* ps);//弹出
void StackPush(ST* ps, STDataType x);//插入
bool StackEmpty(ST* ps);//判断栈是否为空。

源文件：

#include"Stack.h"
void StackInit(ST* ps)//栈的初始化
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;//a点的值指向空
	ps->top = 0;//栈底为0
	ps->capacity = 0;//空间为0
}
void StackDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);//把a释放掉
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
void StackPush(ST* ps, STDataType x)//入数据
{
	assert(ps);
	//满了就扩容
	if (ps->top == ps->capacity)//如果栈的栈顶恰好和容量相等就扩容
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		ps->a = (STDataType*)realloc(ps->a, newCapacity * sizeof(STDataType));
		if (ps->a == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = newCapacity;//新的空间赋给旧的
	}
	ps->a[ps->top] = x;//栈顶插入x;
	ps->top++;//top++
}
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	--ps->top;//top--就相当于删除操作
}
bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	//两种写法
	//if (ps->top > 0)
	//{
	//	return false;
	/