# 栈和队列的实现（详解+图解！文末附完整代码）

### 栈

###### 栈的实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<ctype.h>
#include<stdlib.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;    // 栈顶
int capacity;  // 容量
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);
###### 创建栈

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;    //
int capacity;  //
}Stack;
###### 栈的初始化

void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
ps->a = NULL;
}
###### 栈的销毁

void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}
###### 判断栈是否为空

int StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
###### 数据进栈

void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* temp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
if (temp == NULL)
{
perror("realloc");
return;
}
ps->capacity = newcapacity;
ps->a = temp;
}
ps->a[ps->top] = data;
ps->top++;
}
###### 数据出栈

void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
ps->top--;
}
###### 获取栈顶元素

STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
}
###### 获取栈内的元素个数

int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;    // ջ
int capacity;  //
}Stack;
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
ps->a = NULL;
}
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}
int StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* temp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
if (temp == NULL)
{
perror("realloc");
return;
}
ps->capacity = newcapacity;
ps->a = temp;
}
ps->a[ps->top] = data;
ps->top++;
}
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
ps->top--;
}
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
}
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}

### 队列

###### 队列的实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<ctype.h>
// 链式结构：表示队列
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
struct QListNode* next;
QDataType data;
}QNode;
// 队列的结构
typedef struct Queue
{
QDataType size;
QNode* front;
QNode* rear;
}Queue;
// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q);
// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0
int QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);
###### 队列的初始化

void QueueInit(Queue* q)
{
assert(q);
q->size = 0;
q->front = q->rear = NULL;
}
###### 队列的销毁

void QueueDestroy(Queue* q)
{
assert(q);
QNode* cur = q->front;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
q->front = q->rear = NULL;
q->size = 0;
}
###### 判断队列是否为空

int QueueEmpty(Queue* q)
{
assert(q);
return q->front == NULL && q->rear == NULL;
/*return q->size == 0;*/
}
###### 队列数据插入

void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
assert(q);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc");
return;
}
newnode->data = data;
newnode->next = NULL;
if (q->rear == NULL)
{
assert(q->front == NULL);
q->front = q->rear = newnode;
}
else
{
q->rear->next = newnode;
q->rear = newnode;
}
q->size++;
}
###### 队列数据删除

void QueuePop(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
if (q->rear == q->front)
{
free(q->front);
q->front = q->rear = NULL;
}
else
{
QNode* next = q->front->next;
free(q->front);
q->front = next;
}
q->size--;
}
###### 获取队头数据

QDataType QueueFront(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
return q->front->data;
}
###### 获取队尾数据

QDataType QueueBack(Queue* q)
{
assert(q);
return q->rear->data;
}
###### 求队列元素个数

int QueueSize(Queue* q)
{
assert(q);
return q->size;
}

void QueueInit(Queue* q)
{
assert(q);
q->size = 0;
q->front = q->rear = NULL;
}
void QueueDestroy(Queue* q)
{
assert(q);
QNode* cur = q->front;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
q->front = q->rear = NULL;
q->size = 0;
}
int QueueEmpty(Queue* q)
{
assert(q);
return q->front == NULL && q->rear == NULL;
/*return q->size == 0;*/
}
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
assert(q);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc");
return;
}
newnode->data = data;
newnode->next = NULL;
if (q->rear == NULL)
{
assert(q->front == NULL);
q->front = q->rear = newnode;
}
else
{
q->rear->next = newnode;
q->rear = newnode;
}
q->size++;
}
void QueuePop(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
//һڵʱ
if (q->rear == q->front)
{
free(q->front);
q->front = q->rear = NULL;
}
//ڵ
else
{
QNode* next = q->front->next;
free(q->front);
q->front = next;
}
q->size--;
}
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
return q->front->data;
}
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
assert(q);
return q->rear->data;
}
int QueueSize(Queue* q)
{
assert(q);
return q->size;
}

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