也是好久没写博客了，那今天就回归一下，写一篇数据结构的博客吧。今天要写的是栈和队列，也是数据结构中比较基础的知识。那么下面开始今天要写的博客了。
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栈（Stack）
栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除 操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out） 的原则。 
压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。
简单描述栈的特点：栈数据的增删都是在一头进行，即在栈顶
那栈又该如何创建与使用呢？他的原理又是怎样的，这里我们就用C语言实现一下。
我们这里就要想这个栈是要用数组来实现还是用链表来实现呢？其实我们可以从其功能开始思考，这两者哪个更好去实现栈的功能，而且效率较高，其实说到这里，很多人可能已经有了结果，其实要说简洁与效率数组更适合来做栈。那么我们下面就来完成一下这个代码完成一个栈。
这里先给头文件因为其中有typedef来命名的类型，以免各位佬看得迷惑。
头文件
这里解释一下DataType是各位做栈时储存数据的类型，需要改变时只需要在头文件里改动一下即可，例如你想变成char类型的数据，即可将typedef int DataType; 改为 typedef char DataType;
然后栈的结构体我们就用ST来简化方便写代码。
然后top为栈的数据个数，capacity就表示栈的容量
#pragma once #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include <assert.h> #include <stdlib.h> typedef int DataType; typedef struct Stack { DataType* a; int top; int capacity; }ST; void StackInit(ST* ps); void StackDestory(ST* ps); // 入栈 void StackPush(ST* ps, DataType x); // 出栈 void StackPop(ST* ps); DataType StackTop(ST* ps); int StackSize(ST* ps); bool StackEmpty(ST* ps);
栈的格式化
void StackInit(ST* ps) { assret(ps); ps->a = (DataType)mallco(4 * (sizeof(DataType))); if (ps->a == NULL) { printf("malloc fail\n"); exit(-1); } ps->capacity = 4; ps->top = 0; }
先将数组a mallco出四个数据的大小，然后将容量capacity改为4.
栈的销毁
void StackDestory(ST* ps) { assert(ps); free(ps->a); ps->a = NULL; ps->top = ps->capacity = 0; }
使用完栈后进行销毁得函数，防止内存泄露。 及时free掉，然后将a指向NULL。
入栈
void StackPush(ST* ps, DataType x) { assert(ps); if (ps->top == ps->capacity) { DataType* tem = (DataType*)recalloc(ps->a, 2*ps->capacity*sizeof(DataType)); if (tem == NULL) { printf("racallco fail\n"); } else { ps->a = tem; ps->capacity = 2 * ps->capacity; } } ps->a[ps->top] = x; ps->top++; }
第一个if，先判断数组a是否还有空间入栈，如果满了就进行recallco增容即可增容我们现在时增容两倍较为合适，recallco的用法在前面动态内存创建的文章已经讲过了。所以现在就不多解释了。入栈后记得将top++一下 。
出栈
void StackPop(ST* ps) { assert(ps); assert(ps->top > 0); ps->top--; }
这里就比较简单粗暴将top--，即可将原本栈顶得书局给屏蔽即可。
求栈的长度和判断栈是否为空
int StackSize(ST* ps) { assert(ps); return ps->top; } bool StackEmpty(ST* ps) { assert(ps); return ps->top == 0; }
接下来我们就来看看队列
队列（Queue）
队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先 进先出FIFO(First In First Out)
队列的特点：队列与栈的不同是他是在一头进行增数据，一头删数据，而栈数据的增删都是在一头。
然后我们思考一下队列的功能实现是要数组好还是链表好呢，这么一想是不是马上就发现了，如果们还是用数组来实现的话，那么其出队列的时间复杂度为O（N），那么效率太低了，而链表实现的话则是O（1），显而易队列还是用链表实现较好。
下面就是队列函数的实现了。
还是先给大家看看头文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include <assert.h> #include <stdlib.h> typedef int Type; typedef struct Queuenode { Type* date; struct Queue* next; }Node; typedef struct Queue { Node* head; Node* tail; }Queue; void QueueInit(Queue* pq); void QueueDestory(Queue* pq); // 队尾入 void QueuePush(Queue* pq, Type x); // 队头出 void QueuePop(Queue* pq);
这里解释一下为什么创建了两个结构体 ，因为其中一个作为链表的节点而另一个队列结构体。队列的结构体我们只需要要一个队头和队尾。
队列的格式化
void QueueInit(Queue* pq) { assert(pq); pq->head = NULL; pq->tail = NULL; }
很简单将队头和队尾指向空NULL即可。
队列的销毁
void QueueDestory(Queue* pq) { assert(pq); Node* cur = pq->head; while (cur) { Node* next = cur->next; free(cur); cur = next; } pq->head = pq->tail = NULL; }
这里我们运用一个while循环，创建一个辅助指针来保存节点的下一个。不断free 掉即可。
注意要将队头和队尾指空NULL。
进队
void QueuePush(Queue* pq, Type x) { assert(pq); Node* new = (Node*)mallco(sizeof(Node)); if (new == NULL) { printf("mallco fail\n"); } new->date = x; new->next = NULL; if (pq->tail = NULL) { pq->tail = new; pq->head = new; } else { pq->tail->next = new; pq->tail = new; } }
我们mallco一个空间，作为进队的一个节点，然后对节点进行赋值，然后对链表进行尾插就完成了一半了。
需要注意的是记得把原来的tail的next 指向新节点，也要把tail改为 新节点，因为尾插后new就为最后的节点也就是尾了。注意当前有没有节点那将head和tail至为new即可。
出队
void QueuePop(Queue* pq) { assert(pq); assert(pq->head); if (pq->head->next == NULL) { free(pq->head); pq->head = NULL; pq->tail = NULL; } Node* next = pq->head->next; free(pq->head); pq->head = next; }
这里也是根据队列的删数据特点，这里的出队就是头删了，我们先把head的next保存住，然后free掉head，再然后让next作为新的头。
今天就结束了，希望您能喜欢这篇文章。 
