数据结构（6）之队列

1 前言

    上一节我们介绍了线性表，今天我们来介绍一下队列。

2 详述

    栈（stack）是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。

允许插入和删除的一段称为栈顶（top），另一端称为栈底（bottom），不含任何数据元素的栈称为空栈。栈又称为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称LIFO结构。

栈的插入操作，叫做进栈，也称压栈，入栈。

栈的删除操作，叫做出栈，也叫做弹栈。

2.1 栈的抽象数据类型

ADT栈(stack)Data    同线性表。元素具有相同的类型，相邻元素具有前驱和后继关系。Operation    InitStack(*S):初始化操作，建立一个空栈S。    DestroyStack(*S):若栈存在，则销毁它。    ClearStack(*S):将栈清空。    StackEmpty(S):若栈为空，返回true，否则返回false。    GetTop(S,*e):若栈存在且非空，用e返回S的栈顶元素。    Push(*S,e):若栈S存在，插入新元素e到栈S中并称为栈顶元素。    Pop(*S,*e):删除栈S中栈顶元素，并用e返回其值。    StackLength(S):返回栈S的元素个数。endADT

2.2 栈的顺序存储结构

栈的结构定义

typedef int SElemType;    /*SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int*/typedef struct{    SElemType data[MAXSIZE];    int top;        /*用于栈顶指针*/}SqStack;

2.2.1 进栈操作

/*插入元素e为新的栈顶元素*/Status Push(SqStack *S,SElemType e){    if(S->top == MAXSIZE - 1) /*栈满*/    {        return ERROR;    }    S->top++;     /*栈顶指针增加一*/    S->data[S->top] = e;    /*将新插入元素赋值给栈顶空间*/}

 

2.2.2 出栈操作

/*若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR*/Status Pop(SqStack *S,SElemType *e){    if(S->top == -1)        return ERROR;    *e = S->data[S->top];   /*将要删除的栈顶元素赋值给e*/    S->top--;          /*栈顶指针减一*/    return OK; }

2.3 栈的链式存储结构

栈的链式存储结构，简称为链栈。

结构代码如下：

typedef struct StackNode{    SElemType data;    struct StackNode *next;}StackNode,*LinkStackPtr;typedef struct LinkStack{    LinkStackPtr top;    int count;}LinkStack;

2.3.1 进栈操作

/*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;     /*把当前的栈顶元素赋值给新的直接后继，如图中1*/    S->top = s;    /*将新的结点s赋值给栈顶元素，如图2*/    S->count++;    return OK;}

2.3.2 出栈操作

/*若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回值，并返回OK；否则返回ERROR*/Status Pop(LinkStack *S,SElemType *e){    LinkStackPtr p;    if(StackEmpty(*S))         return ERROR;    *e = S->top->data;    p = S->top;     /*将栈顶结点赋值给p，如图3*/    S->top = S->top->next;   /*使得栈顶指针下移一位，指向后一结点，如图4*/    free(p);      /*释放结点p*/    S->count--;    return OK;    }

如果栈的使用过程中元素变化不可预料，有时很小，有时很大，那么最好用链栈，反之，如果它的变化在可控范围内，建议使用顺序栈会更好一些。

3 结语

以上是所有内容，希望对大家有所帮助。