《大话数据结构》第四章 栈和队列

第四章 栈和队列

  栈:只允许在表尾进行插入和删除操作的线性表。
  队列:只允许在一端进行插入操作、在另一端进行删除操作的线性表。

  首先不要定势思维以为最先入栈的元素,最后就只能最后出栈。例如有1、2、3 依次进栈,会有哪些出栈顺序?可以有1进,1出,2进,2出,3进,3出,那么出栈顺序是123。可以有1进,2进,2出,3进,3出,1出,那么出栈顺序是231。诸如这样调整顺序,总共可以有5种,唯一不可能是312,因为要3第一个出来,意味着1、2都还在栈里,那么2肯定是比1更靠近栈顶的,此时3要第一个出来只能是321情形。

顺序存储的栈存储空间需要事先确定

顺序栈数据结构:

typedef int SElemType; 
typedef struct {
	SElemType data[MAXSIZE];
	int top; //栈顶指针
}Sqstack;  //Sequence 顺序

入栈:Push

Status Push(Sqstack *S,SElemType e)
{
	if(S->TOP == MAXSIZE - 1)  //若栈满
		return ERROR;
	S->top ++;
	S->data[S->top] = e;
	return OK;
}

出栈:Pop

Status Pop(Sqstack *S,SElemType e)
{
	if(S->top == -1)   //若栈本身就是空的 出栈报错
		return ERROR;
	e = S->data[S->top] ;
	s->top --;
	return OK;
}

  顺序存储的栈还是很方便的,只允许栈顶进出元素,所以不存在线性表插入和删除时需要移动元素问题,不过有个很大的缺陷需要实现确定存储空间。栈的出栈和入栈都没有循环,时间复杂度是O(1)

两栈共享空间适当会提供空间使用率

  上诉的顺序存储的栈若实现分配太大的空间,浪费内存,若太小,扩展麻烦。若存在两个相同类型的栈,注意是存储相同类型的栈,可以共享空间最大限度利用存储空间
    在这里插入图片描述
  共享空间时,进栈和出栈相比单个顺序存储需要进行判断是哪个栈。并且栈顶指针一个是一直增加,一个是一直减少。所以,通常这两个栈的空间需求是有相反关系,否则若两个栈都是递增会很快因栈满而溢出。

Status Push(SqDoubleStack *S,SElemType e,int stackNumber)
{
	if(S->top1 +1 == S->top2)    //若栈已满,不能再push新元素
		return ERROR;
	if(stackNumber == 1) 		 //栈1 有元素进栈
		S->data[++S->top1] = e;  //栈1先top1+1后给数组元素赋值
	else if(stackNumber == 2)    //栈2有元素进栈
		S->data[-- S->top2] = e;
	return OK;
}

  出栈:

Status Pop(SqDoubleStack *S,SElemType e,int stackNumber)
{
	if(stackNumber == 1)
	{
		if(S->top1 == -1)  		 //说明栈1是空栈
			return ERROR;
		*e = S->data[S->top1 --];
	}
	if(stackNumber == 2)
	{
		if(S->top2 == MAXSIZE)	 //说明栈2是空栈
			return ERROR;
		*e = S->data[S->top2 ++];
	}
	return OK;
}

两栈共享空间实例:

	#include "stdio.h"    
	#include "stdlib.h"   
	#include "io.h"  
	#include "math.h"  
	#include "time.h"
	
	#define OK 1
	#define ERROR 0
	#define TRUE 1
	#define FALSE 0
	#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */	
	typedef int Status; 	
	typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */		
	/* 两栈共享空间结构 */
	typedef struct 
	{
	        SElemType data[MAXSIZE];
	        int top1;	/* 栈1栈顶指针 */
	        int top2;	/* 栈2栈顶指针 */
	}SqDoubleStack;
		
	Status visit(SElemType c)
	{
	        printf("%d ",c);
	        return OK;
	}	
	/*  构造一个空栈S */
	Status InitStack(SqDoubleStack *S)
	{ 
	        S->top1=-1;
	        S->top2=MAXSIZE;
	        return OK;
	}	
	/* 把S置为空栈 */
	Status ClearStack(SqDoubleStack *S)
	{ 
	        S->top1=-1;
	        S->top2=MAXSIZE;
	        return OK;
	}	
	/* 若栈S为空栈,则返回TRUE,否则返回FALSE */
	Status StackEmpty(SqDoubleStack S)
	{ 
	        if (S.top1==-1 && S.top2==MAXSIZE)
	                return TRUE;
	        else
	                return FALSE;
	}	
	/* 返回S的元素个数,即栈的长度 */
	int StackLength(SqDoubleStack S)
	{ 
	        return (S.top1+1)+(MAXSIZE-S.top2);
	}	
	/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
	Status Push(SqDoubleStack *S,SElemType e,int stackNumber)
	{
	        if (S->top1+1==S->top2)	/* 栈已满,不能再push新元素了 */
	                return ERROR;	
	        if (stackNumber==1)			/* 栈1有元素进栈 */
	                S->data[++S->top1]=e; /* 若是栈1则先top1+1后给数组元素赋值。 */
	        else if (stackNumber==2)	/* 栈2有元素进栈 */
	                S->data[--S->top2]=e; /* 若是栈2则先top2-1后给数组元素赋值。 */
	        return OK;
	}	
	/* 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(SqDoubleStack *S,SElemType *e,int stackNumber)
	{ 
	        if (stackNumber==1) 
	        {
	                if (S->top1==-1) 
	                        return ERROR; /* 说明栈1已经是空栈,溢出 */
	                *e=S->data[S->top1--]; /* 将栈1的栈顶元素出栈 */
	        }
	        else if (stackNumber==2)
	        { 
	                if (S->top2==MAXSIZE) 
	                        return ERROR; /* 说明栈2已经是空栈,溢出 */
	                *e=S->data[S->top2++]; /* 将栈2的栈顶元素出栈 */
	        }
	        return OK;
	}	
	Status StackTraverse(SqDoubleStack S)
	{
	        int i;
	        i=0;
	        while(i<=S.top1)
	        {
	                visit(S.data[i++]);
	        }
	        i=S.top2;
	        while(i<MAXSIZE)
	        {
	                visit(S.data[i++]);
	        }
	        printf("\n");
	        return OK;
	}	
	int main()
	{
	        int j;
	        SqDoubleStack s;
	        int e;
	        if(InitStack(&s)==OK)
	        {
	                for(j=1;j<=5;j++)
	                        Push(&s,j,1);
	                for(j=MAXSIZE;j>=MAXSIZE-2;j--)
	                        Push(&s,j,2);
	        }
	
	        printf("栈中元素依次为:");
	        StackTraverse(s);
	
	        printf("当前栈中元素有:%d \n",StackLength(s));
	
	        Pop(&s,&e,2);
	        printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
	        printf("栈空否:%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
	
	        for(j=6;j<=MAXSIZE-2;j++)
	                Push(&s,j,1);
	
	        printf("栈中元素依次为:");
	        StackTraverse(s);
	
	        printf("栈满否:%d(1:否 0:满)\n",Push(&s,100,1));
		        
	        ClearStack(&s);
	        printf("清空栈后,栈空否:%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
	        
	        return 0;
	}

运行结果:
        在这里插入图片描述

链式存储的栈

  链式存储的栈结构:

	/* 链栈结构 */
	typedef struct StackNode
	{
	        SElemType data;
	        struct StackNode *next;
	}StackNode,*LinkStackPtr;	
	
	typedef struct
	{
	        LinkStackPtr top;   //栈顶指针
	        int count;
	}LinkStack;

  链式存储栈实例:

	#include "stdio.h"    
	#include "stdlib.h"   
	#include "io.h"  
	#include "math.h"  
	#include "time.h"		
	#define OK 1
	#define ERROR 0
	#define TRUE 1
	#define FALSE 0
	#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */	
	typedef int Status; 
	typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */	
	/* 链栈结构 */
	typedef struct StackNode
	{
	        SElemType data;
	        struct StackNode *next;
	}StackNode,*LinkStackPtr;	
	typedef struct
	{
	        LinkStackPtr top;
	        int count;
	}LinkStack;	
	Status visit(SElemType c)
	{
	        printf("%d ",c);
	        return OK;
	}	
	/*  构造一个空栈S */
	Status InitStack(LinkStack *S)
	{ 
	        S->top = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
	        if(!S->top)
	                return ERROR;
	        S->top=NULL;
	        S->count=0;
	        return OK;
	}	
	/* 把S置为空栈 */
	Status ClearStack(LinkStack *S)
	{ 
	        LinkStackPtr p,q;
	        p=S->top;
	        while(p)
	        {  
	                q=p;
	                p=p->next;
	                free(q);
	        } 
	        S->count=0;
	        return OK;
	}	
	/* 若栈S为空栈,则返回TRUE,否则返回FALSE */
	Status StackEmpty(LinkStack S)
	{ 
	        if (S.count==0)
	                return TRUE;
	        else
	                return FALSE;
	}	
	/* 返回S的元素个数,即栈的长度 */
	int StackLength(LinkStack S)
	{ 
	        return S.count;
	}	
	/* 若栈不空,则用e返回S的栈顶元素,并返回OK;否则返回ERROR */
	Status GetTop(LinkStack S,SElemType *e)
	{
	        if (S.top==NULL)
	                return ERROR;
	        else
	                *e=S.top->data;
	        return OK;
	}	
	/* 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结点的直接后继,见图中① */
	        S->top=s;         /* 将新的结点s赋值给栈顶指针,见图中② */
	        S->count++;
	        return OK;
	}	
	/* 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(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,见图中③ */
	        S->top=S->top->next;    /* 使得栈顶指针下移一位,指向后一结点,见图中④ */
	        free(p);                    /* 释放结点p */        
	        S->count--;
	        return OK;
	}	
	Status StackTraverse(LinkStack S)
	{
	        LinkStackPtr p;
	        p=S.top;
	        while(p)
	        {
	                 visit(p->data);
	                 p=p->next;
	        }
	        printf("\n");
	        return OK;
	}	
	int main()
	{
	        int j;
	        LinkStack s;
	        int e;
	        if(InitStack(&s)==OK)
	                for(j=1;j<=10;j++)
	                        Push(&s,j);
	        printf("栈中元素依次为:");
	        StackTraverse(s);
	        Pop(&s,&e);
	        printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
	        printf("栈空否:%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
	        GetTop(s,&e);
	        printf("栈顶元素 e=%d 栈的长度为%d\n",e,StackLength(s));
	        ClearStack(&s);
	        printf("清空栈后,栈空否:%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
	        return 0;
	}

  运行结果:
      在这里插入图片描述

斐波那契数列

  假设所有兔子出生两个月后就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子。假设所有兔子都不死,开始是一对小兔子,那么一个月后有多少对兔子?
      在这里插入图片描述
  斐波那契数列数列明显的特点:前面相邻两项之和等于后一项。

  • F(n) = 0 当n=0时

  • F(n) = 1 当n = 1时

  • F(n) = F(n-1)+F(n-2) 当n>1时

   用递归实现明显相比迭代会整洁很多。

#include "stdio.h"

int Fbi(int i)  /* 斐波那契的递归函数 */
{
	if( i < 2 )
		return i == 0 ? 0 : 1;  
    return Fbi(i - 1) + Fbi(i - 2);  /* 这里Fbi就是函数自己,等于在调用自己 */
}  

int main()
{
	int i;
	int a[40];  
	printf("迭代显示斐波那契数列:\n");
	a[0]=0;
	a[1]=1;
	printf("%d ",a[0]);  
	printf("%d ",a[1]);  
	for(i = 2;i < 13;i++)  
	{ 
		a[i] = a[i-1] + a[i-2];  
		printf("%d ",a[i]);  
	} 
	printf("\n");
	
	printf("递归显示斐波那契数列:\n");
	for(i = 0;i < 13;i++)  
		printf("%d ", Fbi(i));  
    return 0;
}

运行结果:
      在这里插入图片描述

顺序队列存在假溢出

队列数据结构:

/* 循环队列的顺序存储结构 */
typedef struct
{
	QElemType data[MAXSIZE];
	int front;    	/* 头指针 */
	int rear;		/* 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 */
}SqQueue;

队列的入队操作:实际上就是在队尾追加一个元素,不需要移动任何元素。
队列的出队操作:每次出队都是队头位置,只需要更改对头指针即可,不需要移动任何元素。
    在这里插入图片描述
  假设下标0、1为空,rear尾指针移动到队列外,此时若还有入队操作,显然尾指针不能接着向后移动,否则出现数组越界,但是队列0、1时还空着,这种现象称为假溢出。
    在这里插入图片描述

顺序队列改成循环队列解决假溢出问题

  解决假溢出的方法显然就是后面满了尝试从头开始,也就是头尾相接的顺序存储循环结构
  循环结构需要解决一个重要的问题:如何判断队列已满?队列满的条件是(rear+1)%QueueSize = front。例如下图右侧,当rear是1,而front是2,则显然是队列已满。队列是空的标志:Q.front=Q.rear,要执行清空队列操作也是Q->front=Q->rear=0;即可
    在这里插入图片描述
循环队列的初始化、入队、出队示例代码如下:

#include "stdio.h"    
	#include "stdlib.h"   
	#include "io.h"  
	#include "math.h"  
	#include "time.h"
	
	#define OK 1
	#define ERROR 0
	#define TRUE 1
	#define FALSE 0
	#define MAXSIZE 10 /* 存储空间初始分配量 */
	
	typedef int Status; 
	typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */
	
	/* 循环队列的顺序存储结构 */
	typedef struct
	{
		QElemType data[MAXSIZE];
		int front;    	/* 头指针 */
		int rear;		/* 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 */
	}SqQueue;
	
	Status visit(QElemType c)
	{
		printf("%d ",c);
		return OK;
	}
	
	/* 初始化一个空队列Q */
	Status InitQueue(SqQueue *Q)
	{
		Q->front=0;
		Q->rear=0;
		return  OK;
	}
	
	/* 将Q清为空队列 */
	Status ClearQueue(SqQueue *Q)
	{
		Q->front=Q->rear=0;
		return OK;
	}
	
	/* 若队列Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
	Status QueueEmpty(SqQueue Q)
	{ 
		if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */
			return TRUE;
		else
			return FALSE;
	}
	
	/* 返回Q的元素个数,也就是队列的当前长度 */
	int QueueLength(SqQueue Q)
	{
		return  (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
	}
	
	/* 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */
	Status GetHead(SqQueue Q,QElemType *e)
	{
		if(Q.front==Q.rear) /* 队列空 */
			return ERROR;
		*e=Q.data[Q.front];
		return OK;
	}
	
	/* 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)	/* 队列满的判断 */
			return ERROR;
		Q->data[Q->rear]=e;			/* 将元素e赋值给队尾 */
		Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置, */
									/* 若到最后则转到数组头部 */
		return  OK;
	}
	
	/* 若队列不空,则删除Q中队头元素,用e返回其值 */
	Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e)
	{
		if (Q->front == Q->rear)			/* 队列空的判断 */
			return ERROR;
		*e=Q->data[Q->front];				/* 将队头元素赋值给e */
		Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;	/* front指针向后移一位置, */
										/* 若到最后则转到数组头部 */
		return  OK;
	}
	
	/* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出 */
	Status QueueTraverse(SqQueue Q)
	{ 
		int i;
		i=Q.front;
		while((i+Q.front)!=Q.rear)
		{
			visit(Q.data[i]);
			i=(i+1)%MAXSIZE;
		}
		printf("\n");
		return OK;
	}
	
	int main()
	{
		Status j;
		int i=0,l;
		QElemType d;
		SqQueue Q;
		InitQueue(&Q);
		printf("初始化队列后,队列空否?%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
	
		printf("请输入整型队列元素(不超过%d个),-1为提前结束符: ",MAXSIZE-1);
		do
		{
			/* scanf("%d",&d); */
			d=i+100;
			if(d==-1)
				break;
			i++;
			EnQueue(&Q,d);
		}while(i<MAXSIZE-1);
	
		printf("队列长度为: %d\n",QueueLength(Q));
		printf("现在队列空否?%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
		printf("连续%d次由队头删除元素,队尾插入元素:\n",MAXSIZE);
		for(l=1;l<=MAXSIZE;l++)
		{
			DeQueue(&Q,&d);
			printf("删除的元素是%d,插入的元素:%d \n",d,l+1000);
			/* scanf("%d",&d); */
			d=l+1000;
			EnQueue(&Q,d);
		}
		l=QueueLength(Q);
	
		printf("现在队列中的元素为: \n");
		QueueTraverse(Q);
		printf("共向队尾插入了%d个元素\n",i+MAXSIZE);
		if(l-2>0)
			printf("现在由队头删除%d个元素:\n",l-2);
		while(QueueLength(Q)>2)
		{
			DeQueue(&Q,&d);
			printf("删除的元素值为%d\n",d);
		}
	
		j=GetHead(Q,&d);
		if(j)
			printf("现在队头元素为: %d\n",d);
		ClearQueue(&Q);
		printf("清空队列后, 队列空否?%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
		return 0;
	}

运行结果:
      在这里插入图片描述

链式存储队列

  链式队列数据结构:

typedef struct QNode	/* 结点结构 */
{
   QElemType data;
   struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct			/* 队列的链表结构 */
{
   QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;

链式队列入队、出队与链表入队、出队类似,但是加了队列的头和尾,无疑比链表好用。

#include "stdio.h"    
	#include "stdlib.h"   
	#include "io.h"  
	#include "math.h"  
	#include "time.h"
	
	#define OK 1
	#define ERROR 0
	#define TRUE 1
	#define FALSE 0
	#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
	
	typedef int Status; 	
	typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */	
	typedef struct QNode	/* 结点结构 */
	{
	   QElemType data;
	   struct QNode *next;
	}QNode,*QueuePtr;
	
	typedef struct			/* 队列的链表结构 */
	{
	   QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
	}LinkQueue;
	
	Status visit(QElemType c)
	{
		printf("%d ",c);
		return OK;
	}
	
	/* 构造一个空队列Q */
	Status InitQueue(LinkQueue *Q)
	{ 
		Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
		if(!Q->front)
			exit(OVERFLOW);
		Q->front->next=NULL;
		return OK;
	}
	
	/* 销毁队列Q */
	Status DestroyQueue(LinkQueue *Q)
	{
		while(Q->front)
		{
			 Q->rear=Q->front->next;
			 free(Q->front);
			 Q->front=Q->rear;
		}
		return OK;
	}
	
	/* 将Q清为空队列 */
	Status ClearQueue(LinkQueue *Q)
	{
		QueuePtr p,q;
		Q->rear=Q->front;
		p=Q->front->next;
		Q->front->next=NULL;
		while(p)
		{
			 q=p;
			 p=p->next;
			 free(q);
		}
		return OK;
	}
	
	/* 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
	Status QueueEmpty(LinkQueue Q)
	{ 
		if(Q.front==Q.rear)
			return TRUE;
		else
			return FALSE;
	}
	
	/* 求队列的长度 */
	int QueueLength(LinkQueue Q)
	{ 
		int i=0;
		QueuePtr p;
		p=Q.front;
		while(Q.rear!=p)
		{
			 i++;
			 p=p->next;
		}
		return i;
	}
	
	/* 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */
	Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType *e)
	{ 
		QueuePtr p;
		if(Q.front==Q.rear)
			return ERROR;
		p=Q.front->next;
		*e=p->data;
		return OK;
	}
	
	/* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
	Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
	{ 
		QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
		if(!s) /* 存储分配失败 */
			exit(OVERFLOW);
		s->data=e;
		s->next=NULL;
		Q->rear->next=s;	/* 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继,见图中① */
		Q->rear=s;		/* 把当前的s设置为队尾结点,rear指向s,见图中② */
		return OK;
	}
	
	/* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR */
	Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
	{
		QueuePtr p;
		if(Q->front==Q->rear)
			return ERROR;
		p=Q->front->next;		/* 将欲删除的队头结点暂存给p,见图中① */
		*e=p->data;				/* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */
		Q->front->next=p->next;/* 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后继,见图中② */
		if(Q->rear==p)		/* 若队头就是队尾,则删除后将rear指向头结点,见图中③ */
			Q->rear=Q->front;
		free(p);
		return OK;
	}	
	/* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出 */
	Status QueueTraverse(LinkQueue Q)
	{
		QueuePtr p;
		p=Q.front->next;
		while(p)
		{
			 visit(p->data);
			 p=p->next;
		}
		printf("\n");
		return OK;
	}
	
	int main()
	{
		int i;
		QElemType d;
		LinkQueue q;
		i=InitQueue(&q);
		if(i)
			printf("成功地构造了一个空队列!\n");
		printf("是否空队列?%d(1:空 0:否)  ",QueueEmpty(q));
		printf("队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
		EnQueue(&q,-5);
		EnQueue(&q,5);
		EnQueue(&q,10);
		printf("插入3个元素(-5,5,10)后,队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
		printf("是否空队列?%d(1:空 0:否)  ",QueueEmpty(q));
		printf("队列的元素依次为:");
		QueueTraverse(q);
		i=GetHead(q,&d);
		if(i==OK)
		 printf("队头元素是:%d\n",d);
		DeQueue(&q,&d);
		printf("删除了队头元素%d\n",d);
		i=GetHead(q,&d);
		if(i==OK)
			printf("新的队头元素是:%d\n",d);
		ClearQueue(&q);
		printf("清空队列后,q.front=%u q.rear=%u q.front->next=%u\n",q.front,q.rear,q.front->next);
		DestroyQueue(&q);
		printf("销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\n",q.front, q.rear);
		return 0;
	}

运行结果:
        在这里插入图片描述

顺序线性表、链表、静态链 表、顺序栈、两栈共享空间、循环队列、链式队列比较

数据结构 某个位置数据插入 某个位置数据删除 特点
顺序线性表

typedef struct
{
  ElemType data[MAXSIZE];
   int length;
}SqList;

所有插入位置后的数据元素都向后移动1位 从删除位置遍历到最后一个元素位置,分别将它们都向前移动一个位置 删除插入需要移动大量数据,可以快速存取表中的任一位置
链表

typedef struct Node
{
  ElemType data;
   struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node * LinkList;

malloc函数生成新节点s,先遍历寻找需要插入的位置的节点p,s->next = p->next;p->next = s; 遍历找到要删除位置的节点p,将p赋值给结点q,p->next = q->next;free(q); 插入和删除时间复杂度为O(1),不需要提前分配存储空间
静态链表

typedef struct
{
  ElemType data;
   int cur;
}StaticLinkList[MAXSIZE];

先遍历找到要插入的位置的节点L[j] ,通过模拟的malloc函数新建节点的游标k,L[j].cur = L[k].cur; L[k].cur = j; 遍历找到要删除的位置前一个节点的下标k,j = L[k].cur;L[k].cur = L[j].cur;再将j处节点free; 需要手动模拟malloc和free函数,关键在于space[0]中存放备用链表的第一个下标
顺序栈

typedef struct
{
  SElemType data[MAXSIZE];
   int top;
}SqStack;

例如栈s,s->top ++;s->data[s->top] = 插入元素; top范围等于-1表示栈已空,s->top – ;
两栈共享空间

typedef struct
{
  SElemType data[MAXSIZE];
   int top1;
   int top2;
}SqDoubleStack;

当s->top1+1 == s->top表明栈已满。插入时,需要传入参数e是栈1还是栈2,栈1s->data[++s->data] = e; 否则s->data[-- s->top2] = e; 若栈1s->top1 = -1表明空栈,若栈2 s->top2 = MAXSIZE,表明栈2是空栈,不删除。若不空,s->top1 --; 或者s->top2 ++;
链式栈

typedef struct
{
  SElemType data[MAXSIZE];
   struct StackNode*next;
}StackNode,*LinkStackPtr;//结点结构
typedef struct
{
  LinkStackPtr top;
int count;
}LinkStack;//链表结构中有栈顶结点与栈的大小count

往栈S中入栈操作,先动态malloc函数新建节点s,s->next = s->top;S->top = s;S->count ++; 往栈S中出栈操作,p = S->top;S->top= S->top->next;free§;S->count --;
循环队列

typedef struct
{
  QElemType data[MAXSIZE];
   int front;
   int rear;
}SqQueue;

若队列Q头front和尾rear满足,(Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front则队列已满,否则Q->data[Q->rear] = e;Q->rear = (Q->rear +1)%MAXSIZE; 若队列Q头front和尾rear满足,Q->rear== Q->front则队列已空,否则Q->front= (Q->front+1)%MAXSIZE; 循环队列入列或者出列其队列头尾指针移动不是单纯的自增或自减,是需要循环,固定长度相比链式优势之一是使用时不用进行free,同时也是缺点,若可以确定队列最大值情况下,建议使用循环队列,否则使用链队列
链式队列

typedef struct
{
  QElemType data[MAXSIZE];
   struct QNode *next;
}QNode ,*QueuePtr;//结点结构
typedef struct
{
  QueuePtr front,rear;
}LinkQueue;//链表结构中有对头 队尾两个结点

往队列Q中新增元素,先动态malloc生成新节点s,Q->rear->next = s;Q->rear = s; 若队列Q,Q->front == Q->rear;则表明队列Q为空。否则,将要删除的结点Q->front->next暂存给p,Q->front->next = p->next; free§;注意若Q->rear = p,表明要删除的是头指针,则Q->rear = Q->front;

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