📖作者介绍：22级树莓人（计算机专业），热爱编程＜目前在c＋＋阶段，因为最近参加新星计划算法赛道(白佬)，所以加快了脚步，果然急迫感会增加动力>——目标Windows，MySQL，Qt，数据结构与算法，Linux，多线程，会持续分享学习成果和小项目的
📖作者主页：king&南星
📖专栏链接：数据结构🎉欢迎各位→点赞👏 + 收藏💞 + 留言🔔
💬总结：希望你看完之后，能对你有所帮助，不足请指正！共同学习交流 🐾
一、🥇栈
在讲解之前我先和大家说说栈有哪些好玩应用：比方说水桶，还有我们常用的撤销，粘贴板，大家学完这个可以用栈简单的实现一下四则运算😀
1、🥈概念理解
1、定义：栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
2、核心：
栈：先入后出，后入先出 First In Last Out FILO
先存进去的，最后才能拿出来
最后存进去的，一开始就能拿出来
3、图解：
2、🥈链表头插头删实现栈
1、🥉预备准备
先把头文件和函数声明写好
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
#define SIZE sizeof(Node)
//创建新节点
Node* createNode(int newData);
//浏览
void watchData(Node* head);
//头插
void push_front(Node** head, int insertData);
//头删
void pop_front(Node** head);
2、🥉创建结点函数
注意：要判断空间是否申请成功
Node* createNode(int newData)
{
//1 申请内存
Node* newNode = (Node*)malloc(SIZE);
assert(newNode);
//2 数据赋值
newNode->data = newData;
newNode->next = NULL;
//3 返回
return newNode;
}
3、🥉遍历函数
void watchData(Node* head)
{
printf("List:");
while (head)
{
printf("%d ", head->data);
//切换到下一个节点
head = head->next;
}
printf("\n");
}
4、🥉头插
注意：
1.防止传入的是空结点
2.要传入二级指针，因为要改变头结点
void push_front(Node** head, int insertData)
{
//1 防呆
if (NULL == head) return;
Node* pNode = createNode(insertData);
//2 新节点的next指针指向原来的第一个结点
pNode->next = *head;
//3 新节点成为第一个节点
*head = pNode;
}
5、🥉头删
要注意释放删除的结点和临时指针最后的指向
void pop_front(Node** head)
{
if (NULL == head || NULL == *head) return;
Node* pNode = *head;
//第二个节点成为头结点
*head = pNode->next;
//释放头结点
free(pNode);
pNode = NULL;
return;
}
3、🥈链表尾插尾删实现栈
一样的思路，这里我就不和大家啰嗦了，大家主要要记住栈的特点：先进后出，后进先出就可以了，代码我放下面了，感兴趣的可以看看哦！！！
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
#define SIZE sizeof(Node)
//创建新节点
Node* createNode(int newData);
//浏览
void watchData(Node* head);
//尾插
void push_back(Node** head, int insertData);
//尾删
void pop_back(Node** head);
int main()
{
Node* List = NULL; //创建链表
push_back(&List, 999);
watchData(List);
push_back(&List, 888);
watchData(List);
pop_back(&List);
watchData(List);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
push_back(&List, i);
}
watchData(List);
pop_back(&List);
watchData(List);
pop_back(&List);
watchData(List);
pop_back(&List);
watchData(List);
pop_back(&List);
watchData(List);
pop_back(&List);
watchData(List);
return 0;
}
Node* createNode(int newData)
{
//1 申请内存
Node* newNode = (Node*)malloc(SIZE);
assert(newNode);
//2 数据赋值
newNode->data = newData;
newNode->next = NULL;
//3 返回
return newNode;
}
void watchData(Node* head)
{
printf("List:");
while (head)
{
printf("%d ", head->data);
//切换到下一个节点
head = head->next;
}
printf("\n");
}
void push_back(Node** head, int insertData)
{
//1 防呆
if (NULL == head) return;
Node* pNode = *head;
Node* newNode = createNode(insertData);
if (*head)//*head为真，非空链表
{
//找到最后一个
while (pNode->next) pNode = pNode->next;
pNode->next = newNode;
}
else //空链表
{
*head = newNode;
}
}
void pop_back(Node** head)
{
if (NULL == head) return;
Node* pNode = *head;
Node* pLiftNode = *head;
if ( NULL == pNode->next ) //只有一个节点
{
//第二个成为新的头结点
(*head) = (*head)->next;
//释放节点
free(pNode);
pNode = NULL;
return;
}
//找到最后一个和倒数第二个节点
while (1)
{
pNode = pNode->next;
if (NULL == pNode->next) break;
pLiftNode = pNode;
}
//倒数第二个节点指向空
pLiftNode->next = pNode->next;
free(pNode);
pLiftNode = pNode = NULL;
}
二、🥇队列
1、🥈概念理解
1、定义：队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头
2、核心：
队列：先入先出，后入后出 First In First Out FIFO
做核酸 排队
食堂打饭 排队
看电影 排队
3、图解：
2、🥈数组头插尾删实现队列
1、🥉预备准备
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
typedef struct student
{
char name[20];
int age;
double score;
}stu;
int curSize; //记录当前元素个数
int capacity; //记录当前容量
stu* pArr; //指向当前内存段的首地址
//初始化
void initData();
//insertData
void push(stu* inserData);
//浏览数据
void watchData();
//删除数据
void pop(stu* delData);
2、🥉初始化
把当前元素个数和当前容量都赋值为0，把结构体指针爷指向空
//初始化
void initData()
{
curSize = 0;
capacity = 0;
pArr = NULL;
}
3、🥉头插函数
这里用了很多的高端写法(比较刁钻）,大家要看明白函数要熟悉位操作和内存函数的应用
1、右移一位就相当于除以2
2、memcpy内存复制函数，第一个参数是目的地，第二个参数是要复制的地方，第三个参数是大小
3、memmove内存移动函数，第一个参数是目的地，第二个参数是要移动的地方，第三参数是大小
==注意：==如果大家还没有明白，可以参照该🚩文章
void push(stu* inserData)
{
//需要开内存
if (capacity <= curSize)
{
//计算新开内存
capacity += (capacity >> 1 > 1) ? (capacity >> 1) : 1;
stu* pNew = (stu*)malloc(sizeof(stu) * capacity);//新开内存
assert(pNew); //防御性编程
if (pArr)
{
memcpy(pNew+1, pArr , sizeof(stu) * curSize);
//释放原有内存段
free(pArr);
}
//pArr指向新开内存段
pArr = pNew;
}
else
{
memmove(pArr + 1, pArr, sizeof(stu) * curSize);
}
//inserData放入数组中
#if 0
memcpy(pArr, inserData, sizeof(stu));//pArr缓冲区溢出
#else
strcpy(pArr[0].name, inserData->name);
pArr[0].age = inserData->age;
pArr[0].score = inserData->score;
#endif
//元素个数加一
curSize++;
}
4、🥉浏览数据
这里写了一点不一样的东西：可以打印出容量和当前数据个数，可以看出空间使用情况🧠文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-817040.html
void watchData()
{
printf("pArr[%d][%d]:\n", curSize, capacity);
for (int i = 0; i < curSize; i++)
{
printf("%s-%d-%.2f\n",
pArr[i].name, pArr[i].age, (pArr + i)->score);
}
printf("\n");
}
5、🥉删除数据
这里是直接申请一个新的数组，直接拷贝过去文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-817040.html
void pop(stu* delData)
{
if (curSize < 1) return;
if ( 1 == curSize ) //只有一个元素时
{
free(pArr);
initData();
return;
}
else
{
//申请新空间
stu* pNew = (stu*)malloc(sizeof(stu) * (curSize - 1));
assert(pNew);
//拷贝，第一个到倒数第二个
memcpy(pNew, pArr, sizeof(stu) * (curSize - 1));
free(pArr); //释放原来的空间
pArr = pNew; //pArr指向新数据
curSize--;
capacity = curSize;
return;
}
}
3、🥈数组尾插头删实现队列
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
typedef struct student
{
char name[20];
int age;
double score;
}stu;
int curSize; //记录当前元素个数
int capacity; //记录当前容量
stu* pArr; //指向当前内存段的首地址
//初始化
void initData();
//insertData
void push(stu* inserData);
//浏览数据
void watchData();
//删除数据
void pop(stu* delData);
int main()
{
initData();
stu d[5] =
{
{ "关羽", 18, 18.67 },
{ "张飞", 28, 28.67 },
{ "赵云", 38, 38.67 },
{ "马超", 48, 58.67 },
{ "黄忠", 58, 48.67 }
};
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
push(d + i);
}
watchData();
pop(d);
watchData();
pop(d);
watchData();
pop(d);
watchData();
pop(d);
watchData();
return 0;
}
//初始化
void initData()
{
curSize = 0;
capacity = 0;
pArr = NULL;
}
//insertData
void push(stu* inserData)
{
//需要开内存
if (capacity <= curSize)
{
//计算新开内存
capacity += (capacity >> 1 > 1) ? (capacity >> 1) : 1;
stu* pNew = (stu*)malloc(sizeof(stu) * capacity);//新开内存
assert(pNew); //防御性编程
if (pArr)
{
memcpy(pNew, pArr, sizeof(stu) * curSize);
//释放原有内存段
free(pArr);
}
//pArr指向新开内存段
pArr = pNew;
}
//inserData放入数组中
memcpy(pArr + curSize, inserData, sizeof(stu));
//元素个数加一
curSize++;
}
//浏览数据
void watchData()
{
printf("pArr[%d][%d]:\n", curSize, capacity);
for (int i = 0; i < curSize; i++)
{
printf("%s-%d-%.2f\n",
pArr[i].name, pArr[i].age, (pArr + i)->score);
}
printf("\n");
}
//删除数据
void pop(stu* delData)
{
if (curSize < 1) return;
if (curSize == 1) //只有一个元素时
{
free(pArr);
initData();
return;
}
else
{
//申请新空间
stu* pNew = (stu*)malloc(sizeof(stu) * (curSize - 1));
assert(pNew);
//拷贝，第二个到最后一个
memcpy(pNew, pArr + 1, sizeof(stu) * (curSize - 1));
free(pArr); //释放原来的空间
pArr = pNew; //pArr指向新数据
curSize--;
capacity = curSize;
return;
}
}
到了这里，关于数据结构与算法——栈和队列＜也不过如此＞的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
