大话数据结构读书笔记（3）----栈和链表

1、栈的定义

栈（stack）是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。

通常把允许插入和删除的一端成为栈顶（top），另一端称为栈底（bottom），栈又称为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称LIFO结构。

2、栈的顺序存储结构及实现

对于栈的插入（进栈），相当于做了如下处理。



对于进栈操作push，其代码如下：

/*插入元素e为新的栈顶元素*/
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{
if(S->top==MAXSIZE-1)
{
return ERROR;
}
S->top++;
S->data[S->top]=e;
return OK;
}

对于出栈操作pop，其代码如下：

/*若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回，否则返回ERROR*/
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{
if(S->top==-1)
{
return ERROR;
}
*e=S->data[S->top];
S->top--;
return OK;
}

3、栈的链式存储结构及实现

对于链栈的进栈push操作，假设元素值为e的新节点为s，top为栈顶指针，代码如下：

/*插入元素e为新的栈顶元素*/
Status Push(LinkStack *S,SElemType e)
{
LinkStackPtr s=(LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
s->data=e;
s->next=S->top;
S->top=s;
S->count++;
return OK;
}

类似的出栈pop操作，假设变量p用来存储要删除的栈顶结点，将栈顶指针下移一位，最后释放p：

/*插入元素e为新的栈顶元素*/
Status Push(LinkStack *S,SElemType *e)
{
LinkStackPtr p；
if(StackEmpty(*S))
return ERROR;
*e=s->top->data;
p=S->top;
S->top=S->top->next;
free(p);
S->count--;
return OK;
}

4、队列的定义

队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。

队列是一种先进先出（First In First Out）的线性表，简称FIFO。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。

如果队列的总个数不超过5个，但目前下标为2,3,4的位置已经被占用，接着入队的话就会产生输入越界的错误，可实际上，队列在下标为0和1的地方还是空闲的，如下图所示，这种现象叫做“假溢出”。



解决假溢出的方法就是后面满了，再从头开始，也就是头尾相接的循环。这种头尾相接的顺序存储结构称之为循环队列

循环队列的入队列操作代码如下：

/*若队列未满，则插入元素e为Q新的队尾元素*/
Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
{
if((Q->rear+1)%MAXSIZE==Q->front)
return ERROR;
Q->data[Q->rear]=e;
Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;
return OK;
}

循环队列的出队列操作代码如下：

/*若队列不空，则删除Q中队头元素，用e返回其值*/
Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
{
if(Q->rear==Q->front)
return ERROR;
*e=Q->data[Q->front];
Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;
return OK;
}

5、队列的链式存储结构及实现

队列的链式存储结构，其实就是线性表的单链表，只能尾进头出，简称为链队列。

链队列的入队和出队操作代码如下：



4000







在可以确定队列长度最大值的情况下，建议使用循环队列，如果无法预知队列的长度，则用链队列。