Chapter 4(栈与队列)

//*********************************stack_array.h************************************
#ifndef STACK_ARRAY_H
#define STACK_ARRAY_H
#define MAXSIZE 1000
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct stack_array
{
datatype data[MAXSIZE];
size_t top;
}SqStack;
//栈初始化
bool InitStack(SqStack *p);
//入栈
bool push(SqStack *stack,datatype e);
//出栈
bool pop(SqStack *stack,datatype *e);
#endif //STACK_ARRAY_H
//*********************************stack_array.c************************************
#include "stack_array.h"
//栈初始化
bool InitStack(SqStack *p)
{
if(NULL == p)return false;
p->top = -1;
return true;
}
//入栈
bool push(SqStack *stack,datatype e)
{
if(MAXSIZE-1 == stack->top)return false;//栈满
++stack->top;//入栈
stack->data[stack->top] = e;
return true;
}
//出栈
bool pop(SqStack *stack,datatype *e)
{
if(-1 == stack->top)return false;
*e = stack->data[stack->top];
--stack->top;
return true;
}
//*********************************stack_arrayTest.c************************************
#include "stack_array.h"
int main()
{
SqStack stack;
InitStack(&stack);
for(int i = 1;i <= 10;i++)
{
push(&stack,i);
}
datatype tmp;
for(int i =1;i <= 10;i++)
{
pop(&stack,&tmp);
printf("%d \n",tmp);
}
}
//*********************************stack_array.h************************************
#ifndef STACK_ARRAY_H
#define STACK_ARRAY_H
#define MAXSIZE 1000
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct stack_array
{
datatype data[MAXSIZE];
size_t top;
}SqStack;
//栈初始化
bool InitStack(SqStack *p);
//入栈
bool push(SqStack *stack,datatype e);
//出栈
bool pop(SqStack *stack,datatype *e);
#endif //STACK_ARRAY_H
//*********************************stack_array.c************************************
#include "stack_array.h"
//栈初始化
bool InitStack(SqStack *p)
{
if(NULL == p)return false;
p->top = -1;
return true;
}
//入栈
bool push(SqStack *stack,datatype e)
{
if(MAXSIZE-1 == stack->top)return false;//栈满
++stack->top;//入栈
stack->data[stack->top] = e;
return true;
}
//出栈
bool pop(SqStack *stack,datatype *e)
{
if(-1 == stack->top)return false;
*e = stack->data[stack->top];
--stack->top;
return true;
}
//*********************************stack_arrayTest.c************************************
#include "stack_array.h"
int main()
{
SqStack stack;
InitStack(&stack);
for(int i = 1;i <= 10;i++)
{
push(&stack,i);
}
datatype tmp;
for(int i =1;i <= 10;i++)
{
pop(&stack,&tmp);
printf("%d \n",tmp);
}
}
//*******************************stack_share.h***********************************
#ifndef STACK_SHARE_H
#define STACK_SHARE_H
#define MAXSIZE 1000
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
typedef int datatype;
typedef struct stack_share
{
datatype data[MAXSIZE];
size_t top1;
size_t top2;
}SqDoubleStack;
//初始化栈
void InitStack(SqDoubleStack *stack);
//压栈
bool push(SqDoubleStack *stack,datatype e,int num);
//弹栈
bool pop(SqDoubleStack *stack,datatype *e,int num);
#endif //STACK_SHARE_H
//*******************************stack_share.c***********************************
#include "stack_share.h"
//初始化栈
void InitStack(SqDoubleStack *stack)
{
stack->top1 = -1;
stack->top2 = MAXSIZE;
}
//压栈
bool push(SqDoubleStack *stack,datatype e,int num)
{
if(stack->top1+1 == stack->top2)return false;
if(1 == num)
{
stack->data[++stack->top1] = e;
}
else if(2 == num)
{
stack->data[--stack->top2] = e;
}
return true;
}
//弹栈
bool pop(SqDoubleStack *stack,datatype *e,int num)
{
if(1 == num)
{
if(-1 != stack->top1)return false;
*e = stack->data[stack->top1--];
}
else if(2 == num)
{
if(MAXSIZE != stack->top2)return false;
*e = stack->data[stack->top2++];
}
return true;
}
//*******************************stack_shareTest.c***********************************
#include "stack_share.h"
int main()
{
SqDoubleStack stack;
InitStack(&stack);
memset(stack.data,0,sizeof(int)*1000);
for(int i =1;i <= 10;i++)
{
push(&stack,i,1);
}
for(int i =1;i <= 10;i++)
{
push(&stack,i,2);
}
for(int i = 0;i < 1000;i++)
{
printf("%d ",stack.data[i]);
}
return 0;
}
//*******************************stack_share.h***********************************
#ifndef STACK_SHARE_H
#define STACK_SHARE_H
#define MAXSIZE 1000
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
typedef int datatype;
typedef struct stack_share
{
datatype data[MAXSIZE];
size_t top1;
size_t top2;
}SqDoubleStack;
//初始化栈
void InitStack(SqDoubleStack *stack);
//压栈
bool push(SqDoubleStack *stack,datatype e,int num);
//弹栈
bool pop(SqDoubleStack *stack,datatype *e,int num);
#endif //STACK_SHARE_H
//*******************************stack_share.c***********************************
#include "stack_share.h"
//初始化栈
void InitStack(SqDoubleStack *stack)
{
stack->top1 = -1;
stack->top2 = MAXSIZE;
}
//压栈
bool push(SqDoubleStack *stack,datatype e,int num)
{
if(stack->top1+1 == stack->top2)return false;
if(1 == num)
{
stack->data[++stack->top1] = e;
}
else if(2 == num)
{
stack->data[--stack->top2] = e;
}
return true;
}
//弹栈
bool pop(SqDoubleStack *stack,datatype *e,int num)
{
if(1 == num)
{
if(-1 != stack->top1)return false;
*e = stack->data[stack->top1--];
}
else if(2 == num)
{
if(MAXSIZE != stack->top2)return false;
*e = stack->data[stack->top2++];
}
return true;
}
//*******************************stack_shareTest.c***********************************
#include "stack_share.h"
int main()
{
SqDoubleStack stack;
InitStack(&stack);
memset(stack.data,0,sizeof(int)*1000);
for(int i =1;i <= 10;i++)
{
push(&stack,i,1);
}
for(int i =1;i <= 10;i++)
{
push(&stack,i,2);
}
for(int i = 0;i < 1000;i++)
{
printf("%d ",stack.data[i]);
}
return 0;
}
//****************************stack_link.h************************************
#ifndef STACK_LINK_H
#define STACK_LINK_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct StackNode
{
datatype data;
struct StackNode *next;
}StackNode;
typedef struct StackLink
{
StackNode *top;
size_t count;
}Stack;
//创建链栈
Stack *create();
//压栈
bool push(Stack *stack,datatype e);
//弹栈
bool pop(Stack *stack,datatype *e);
#endif //STACK_LINK_H
//****************************stack_link.c************************************
#include "stack_link.h"
//创建链栈
Stack *create()
{
Stack *stack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
stack->top = NULL;
stack->count = 0;
return stack;
}
//压栈
bool push(Stack *stack,datatype e)
{
if(NULL == stack)return false;
StackNode *node = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode)); //申请新节点
node->data = e;//为新节点赋值
node->next = stack->top;
stack->top = node;//使top指向新节点
++stack->count;//count++
return true;
}
//弹栈
bool pop(Stack *stack,datatype *e)
{
if(NULL == stack->top)return false;//如果栈空,弹出失败
StackNode *curr = stack->top;//保存栈顶节点地址
StackNode *next = curr->next;//保存栈顶下一个节点地址
*e = curr->data;//保存弹出值
stack->top = next;//使top指向原栈顶下一个节点
--stack->count;
free(curr);
return true;
}
//****************************stack_linkTest.c************************************
#include "stack_link.h"
int main()
{
Stack *stack = create();
for(int i = 1;i <= 10;i++)
{
push(stack,i);
}
datatype tmp;
for(int i = 1;i <= 10;i++)
{
pop(stack,&tmp);
printf("%d ",tmp);
}
printf("\n");
return 0;
}
//****************************stack_link.h************************************
#ifndef STACK_LINK_H
#define STACK_LINK_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct StackNode
{
datatype data;
struct StackNode *next;
}StackNode;
typedef struct StackLink
{
StackNode *top;
size_t count;
}Stack;
//创建链栈
Stack *create();
//压栈
bool push(Stack *stack,datatype e);
//弹栈
bool pop(Stack *stack,datatype *e);
#endif //STACK_LINK_H
//****************************stack_link.c************************************
#include "stack_link.h"
//创建链栈
Stack *create()
{
Stack *stack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
stack->top = NULL;
stack->count = 0;
return stack;
}
//压栈
bool push(Stack *stack,datatype e)
{
if(NULL == stack)return false;
StackNode *node = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode)); //申请新节点
node->data = e;//为新节点赋值
node->next = stack->top;
stack->top = node;//使top指向新节点
++stack->count;//count++
return true;
}
//弹栈
bool pop(Stack *stack,datatype *e)
{
if(NULL == stack->top)return false;//如果栈空,弹出失败
StackNode *curr = stack->top;//保存栈顶节点地址
StackNode *next = curr->next;//保存栈顶下一个节点地址
*e = curr->data;//保存弹出值
stack->top = next;//使top指向原栈顶下一个节点
--stack->count;
free(curr);
return true;
}
//****************************stack_linkTest.c************************************
#include "stack_link.h"
int main()
{
Stack *stack = create();
for(int i = 1;i <= 10;i++)
{
push(stack,i);
}
datatype tmp;
for(int i = 1;i <= 10;i++)
{
pop(stack,&tmp);
printf("%d ",tmp);
}
printf("\n");
return 0;
}
//************************************circular_queue.h****************************************
#ifndef CIRCULAR_LINK_H
#define CIRCULAR_LINK_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
typedef int datatype;
typedef struct
{
datatype data[MAXSIZE];
size_t front;
size_t rear;
}SqQueue;
//初始化队列
void InitQueue(SqQueue *Q);
//求队列长度
size_t length(SqQueue Q);
//入队
bool EnQueue(SqQueue *Q,datatype e);
//出队
bool DeQueue(SqQueue *Q,datatype *e);
#endif //CIRCULAR_LINK_H
//************************************circular_queue.c****************************************
#include "circular_queue.h"
//初始化队列
void InitQueue(SqQueue *Q)
{
Q->front = 0;
Q->rear = 0;
}
//求队列长度
size_t length(SqQueue Q)
{
return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
//入队
bool EnQueue(SqQueue *Q,datatype e)
{
if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front)return false;
Q->data[Q->rear] = e;
Q->rear = (Q->rear+1)%MAXSIZE;
return false;
}
//出队
bool DeQueue(SqQueue *Q,datatype *e)
{
if(Q->front == Q->rear)return false;
*e = Q->data[Q->front];
Q->front = (Q->front+1)%MAXSIZE;
return true;
}
//************************************circular_queueTest.c****************************************
#include "circular_queue.h"
int main()
{
SqQueue Q;
InitQueue(&Q);
printf("length:%d \n",length(Q));
for(size_t i = 1;i <= 1000;i++)
{
EnQueue(&Q,i);
}
printf("length:%d \n",length(Q));
size_t temp;
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
DeQueue(&Q,&temp);
printf("%d ",temp);
}
printf("\n");
printf("length:%d \n",length(Q));
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
EnQueue(&Q,i);
}
printf("length:%d \n",length(Q));
for(size_t i = 1;i <= 1000;i++)
{
DeQueue(&Q,&temp);
printf("%d ",temp);
}
printf("length:%d \n",length(Q));
return 0;
}
x
//************************************circular_queue.h****************************************
#ifndef CIRCULAR_LINK_H
#define CIRCULAR_LINK_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
typedef int datatype;
typedef struct
{
datatype data[MAXSIZE];
size_t front;
size_t rear;
}SqQueue;
//初始化队列
void InitQueue(SqQueue *Q);
//求队列长度
size_t length(SqQueue Q);
//入队
bool EnQueue(SqQueue *Q,datatype e);
//出队
bool DeQueue(SqQueue *Q,datatype *e);
#endif //CIRCULAR_LINK_H
//************************************circular_queue.c****************************************
#include "circular_queue.h"
//初始化队列
void InitQueue(SqQueue *Q)
{
Q->front = 0;
Q->rear = 0;
}
//求队列长度
size_t length(SqQueue Q)
{
return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
//入队
bool EnQueue(SqQueue *Q,datatype e)
{
if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front)return false;
Q->data[Q->rear] = e;
Q->rear = (Q->rear+1)%MAXSIZE;
return false;
}
//出队
bool DeQueue(SqQueue *Q,datatype *e)
{
if(Q->front == Q->rear)return false;
*e = Q->data[Q->front];
Q->front = (Q->front+1)%MAXSIZE;
return true;
}
//************************************circular_queueTest.c****************************************
#include "circular_queue.h"
int main()
{
SqQueue Q;
InitQueue(&Q);
printf("length:%d \n",length(Q));
for(size_t i = 1;i <= 1000;i++)
{
EnQueue(&Q,i);
}
printf("length:%d \n",length(Q));
size_t temp;
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
DeQueue(&Q,&temp);
printf("%d ",temp);
}
printf("\n");
printf("length:%d \n",length(Q));
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
EnQueue(&Q,i);
}
printf("length:%d \n",length(Q));
for(size_t i = 1;i <= 1000;i++)
{
DeQueue(&Q,&temp);
printf("%d ",temp);
}
printf("length:%d \n",length(Q));
return 0;
}
//*******************************queue_link.h****************************************
#ifndef QUEUE_LINK_H
#define QUEUE_LINK_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct QNode
{
datatype data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct
{
QueuePtr front,rear;
}LinkQueue;
//创建队列
LinkQueue create();
//入队
bool EnQueue(LinkQueue *Q,datatype e);
//出队
bool DeQueue(LinkQueue *Q,datatype *e);
#endif //QUEUE_LINK_H
//*******************************queue_link.c****************************************
#include "queue_link.h"
//创建队列
LinkQueue create()
{
QueuePtr head = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
head->next = NULL;
LinkQueue Q;
Q.front = head;
Q.rear = head;
return Q;
}
//入队
bool EnQueue(LinkQueue *Q,datatype e)
{
QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));//创建新节点
if(!s)return false;
s->data = e; //设置新节点数据
s->next = NULL;
Q->rear->next = s; //将原来的队尾指向新节点
Q->rear = s; //队尾指针指向s
return true;
}
//出队
bool DeQueue(LinkQueue *Q,datatype *e)
{
if(Q->front == Q->rear)return false;
QueuePtr node = Q->front->next;//保存要删除节点的地址
QueuePtr behind = node->next;//保存要删除节点下一个节点的地址
*e = node->data;//保存数据
Q->front->next = behind;//使front指向下一个节点
if(Q->rear == node)Q->rear = Q->front;//假如出队前队列只有一个元素,则出队后队列为空,队尾应该指向头节点。
free(node);
return true;
}
//*******************************queue_linkTest.c****************************************
#include "queue_link.h"
int main()
{
LinkQueue Q = create();
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
EnQueue(&Q,i);
}
size_t tmp;
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
DeQueue(&Q,&tmp);
printf("%d ",tmp);
}
printf("\n");
return 0;
}
x
//*******************************queue_link.h****************************************
#ifndef QUEUE_LINK_H
#define QUEUE_LINK_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct QNode
{
datatype data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct
{
QueuePtr front,rear;
}LinkQueue;
//创建队列
LinkQueue create();
//入队
bool EnQueue(LinkQueue *Q,datatype e);
//出队
bool DeQueue(LinkQueue *Q,datatype *e);
#endif //QUEUE_LINK_H
//*******************************queue_link.c****************************************
#include "queue_link.h"
//创建队列
LinkQueue create()
{
QueuePtr head = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
head->next = NULL;
LinkQueue Q;
Q.front = head;
Q.rear = head;
return Q;
}
//入队
bool EnQueue(LinkQueue *Q,datatype e)
{
QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));//创建新节点
if(!s)return false;
s->data = e; //设置新节点数据
s->next = NULL;
Q->rear->next = s; //将原来的队尾指向新节点
Q->rear = s; //队尾指针指向s
return true;
}
//出队
bool DeQueue(LinkQueue *Q,datatype *e)
{
if(Q->front == Q->rear)return false;
QueuePtr node = Q->front->next;//保存要删除节点的地址
QueuePtr behind = node->next;//保存要删除节点下一个节点的地址
*e = node->data;//保存数据
Q->front->next = behind;//使front指向下一个节点
if(Q->rear == node)Q->rear = Q->front;//假如出队前队列只有一个元素,则出队后队列为空,队尾应该指向头节点。
free(node);
return true;
}
//*******************************queue_linkTest.c****************************************
#include "queue_link.h"
int main()
{
LinkQueue Q = create();
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
EnQueue(&Q,i);
}
size_t tmp;
for(size_t i = 1;i <= 10;i++)
{
DeQueue(&Q,&tmp);
printf("%d ",tmp);
}
printf("\n");
return 0;
}
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