【从零开始的嵌入式生活】数据结构4——栈与队列(1)

简介: 【从零开始的嵌入式生活】数据结构4——栈与队列(1)

前言

这周因为不能出去就尽量把数据结构更完,每天一篇文章发布,请大家监督我,如果我没法请@我催更0.0

三连即可提高学习效率0.0


🧑🏻作者简介:一个学嵌入式的年轻人

✨联系方式:2201891280(QQ)

📔源码地址:https://gitee.com/xingleigao/study_qianrushi

⏳全文大约阅读时间: 120min


文章目录

前言

顺序栈

创建

入栈

出栈

链式栈

队列

顺序队列

链式队列

相关操作

栈和队列的应用

解决代码

写在最后

栈是限制在一端进行插入操作和删除操作的线性表(俗称堆栈)。

相关的术语:


允许进行操作的一端成为栈顶

另一固定端成为栈底

当栈中没有元素时成为空栈

特点:后进先出


顺序栈

他是顺序表的一种,具有顺序表永阳的存储结构,由数组定义,配合用数组下标表示的栈顶指针top(相对指针)完成各种操作。

定义方式如下:


typedef int data_t; //定义栈中数据元素的数据类型
typedef struct{
  data_t *data; //用指针指向栈的存储空间
  int maxlen; //当前栈的最大元素大小
  int top;  //只是栈顶元素位置
}sqstack;

创建


示例代码:


sqstack * stack_create(int len){
       sqstack * s;
       if ((s = (sqstack *)malloc(sizeof(sqstack)))== NULL){
               printf("malloc sqstack failed\n");
               return NULL;
       }
       if((s->data = (data_t *)malloc(sizeof(data_t) * len))==NULL){
               printf("malloc data failed\n");
               free(s);
               return NULL;
       }
       memset(s->data, 0 , len * sizeof(data_t));
       s->maxlen = len;
       s->top = -1;
       return s;
}


入栈

示例代码:


int stack_push(sqstack * s, data_t value){
       if(s == NULL){
               puts("stack is null");
               return -1;
       }
        if(s->top == s->maxlen - 1){  //判断是否为空
                puts("stack is full");
                return -1;
        }
       s->top++;
       s->data[s->top] = value;
       return 0;
}


出栈


示例代码:


data_t stack_pop(sqstack * s){
       s->top--;
       return (s->data[s->top+1]);
}


其他的操作相对比较简单,建议直接看我gitee上的代码。


链式栈

插入操作和删除操作均在链表头部进行,链表尾部就是栈底,栈顶指针就是头指针。

数据类型定义:


typedef int data_t;
typedef struct node_t{
  data_t data;
  struct node_t *next;
}linkstack_t;


这部分比较简单就直接给相关实现的源码了:


linkstack stack_create(){
        linkstack s;
        s = (linkstack)malloc(sizeof(listnode));
        if(s == NULL){
                puts("malloc failed");
                return NULL;
        }
        s->data = 0;
        s->next = NULL;
        return s;
}
int stack_push(linkstack s, data_t value){
        linkstack p;
        if(s == NULL){
                puts("s is null");
                return -1;
        }
        p = (linkstack)malloc(sizeof(listnode));
        if(p == NULL){
                puts("malloc failed");
                return -1;
        }
        p->data = value;
        //p->next = NULL;
        p->next = s->next;
        s->next = p;
        return 0;
}
data_t stack_pop(linkstack s){
        linkstack p;
        p = s->next;
        s->next = p->next;
        data_t t = p->data;
        free(p);
        p = NULL;
        return t;
}
int stack_empty(linkstack s){
        if(s == NULL){
                puts("s is null");
                return -1;
        }
        return (s->next == NULL ? 1 : 0);
}
data_t stack_top(linkstack s){
        return (s->next->data);
}
linkstack stack_free(linkstack s){
        linkstack p;
        if(s == NULL){
                puts("s is null");
                return NULL;
        }
        while(s != NULL){
                p = s;
                s = s->next;
                printf("free:%d\n", p->data);
                free(p);
        }
        return NULL;
}

队列

队列是限制在两端进行插入操作和删除操作的线性表


允许进行存入操作的一端称为队尾

允许进行删除操作的一端称为队头

当线性表中没有元素时,成为空队

特点:先入先出(FIFO)


队列的操作


创建队列:CreateQueue()

清空队列:ClearQueue(Q)

判断队列空:EmptyQueue(Q)

判断队列满:FullQueue(Q)

入队:EnQueue(Q,x)

出队:DeQueue(Q)

顺序队列

顺序队列的数据结构


typedef int datatype;
#define N 128
typedef struct{
       datatype data[];
       int front;
       int rear;
}


因为之前相关操作都是差不多的,需要注意的只有是循环队列,所以判断条件不太一样,这里相关操作我也直接给代码了:


sequeue *queue_create(){
        sequeue *sq;
        if((sq = (sequeue *)malloc(sizeof(sequeue))) == NULL){
                printf("malloc failed\n");
                return NULL;
        }
        memset(sq->data,0,sizeof(sq->data));
        sq->front = sq->rear = 0;
        return sq;
}
int enqueue(sequeue *sq, datatype x){
        if(sq == NULL){
                printf("sq is null\n");
                return -1;
        }
        if ((sq->rear + 1) % N == sq->front){
                printf("sequeue is full\n");
                return -1;
        }
        sq->data[sq->rear] = x;
        sq->rear = (sq->rear + 1) % N;
        return 0;
}
datatype dequeue(sequeue *sq){
        if(sq == NULL){
                printf("sq is null\n");
                return -1;
        }
        datatype ret;
        ret = sq->data[sq->front];
        sq->front = (sq->front + 1) % N;
        return ret;
}
int queue_empty(sequeue *sq){
        if(sq == NULL){
                printf("sq is null\n");
                return -1;
        }
        return (sq->front == sq->rear ? 1 : 0);
}
int queue_full(sequeue *sq){
        if(sq == NULL){
                printf("sq is null\n");
                return -1;
        }
        if ((sq->rear + 1) % N == sq->front){
                return -1;
        }
        return 0;
}
int queue_clear(sequeue *sq){
        if(sq == NULL){
                printf("sq is null\n");
                return -1;
        }
        sq->front = sq->rear = 0;
        return 0;
}
sequeue * queue_free(sequeue *sq){
        if(sq == NULL){
                printf("sq is null\n");
                return NULL;
        }
        free(sq);
        sq = NULL;
        return sq;
}


一般队列的使用不会声明这么多的结构体啥的,一般都是直接使用一个数组来当作队列使用。出队入队都是一行代码。可以想想怎么写,有时间写个demo。



相关文章
|
7月前
|
前端开发 Java
java实现队列数据结构代码详解
本文详细解析了Java中队列数据结构的实现,包括队列的基本概念、应用场景及代码实现。队列是一种遵循“先进先出”原则的线性结构,支持在队尾插入和队头删除操作。文章介绍了顺序队列与链式队列,并重点分析了循环队列的实现方式以解决溢出问题。通过具体代码示例(如`enqueue`入队和`dequeue`出队),展示了队列的操作逻辑,帮助读者深入理解其工作机制。
184 1
|
5月前
|
编译器 C语言 C++
栈区的非法访问导致的死循环(x64)
这段内容主要分析了一段C语言代码在VS2022中形成死循环的原因,涉及栈区内存布局和数组越界问题。代码中`arr[15]`越界访问,修改了变量`i`的值,导致`for`循环条件始终为真,形成死循环。原因是VS2022栈区从低地址到高地址分配内存,`arr`数组与`i`相邻,`arr[15]`恰好覆盖`i`的地址。而在VS2019中,栈区先分配高地址再分配低地址,因此相同代码表现不同。这说明编译器对栈区内存分配顺序的实现差异会导致程序行为不一致,需避免数组越界以确保代码健壮性。
79 0
栈区的非法访问导致的死循环(x64)
232.用栈实现队列,225. 用队列实现栈
在232题中,通过两个栈(`stIn`和`stOut`)模拟队列的先入先出(FIFO)行为。`push`操作将元素压入`stIn`,`pop`和`peek`操作则通过将`stIn`的元素转移到`stOut`来实现队列的顺序访问。 225题则是利用单个队列(`que`)模拟栈的后入先出(LIFO)特性。通过多次调整队列头部元素的位置,确保弹出顺序符合栈的要求。`top`操作直接返回队列尾部元素,`empty`判断队列是否为空。 两题均仅使用基础数据结构操作,展示了栈与队列之间的转换逻辑。
|
10月前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储
401 77
|
9月前
|
算法 调度 C++
STL——栈和队列和优先队列
通过以上对栈、队列和优先队列的详细解释和示例,希望能帮助读者更好地理解和应用这些重要的数据结构。
196 11
|
9月前
|
DataX
☀☀☀☀☀☀☀有关栈和队列应用的oj题讲解☼☼☼☼☼☼☼
### 简介 本文介绍了三种数据结构的实现方法:用两个队列实现栈、用两个栈实现队列以及设计循环队列。具体思路如下: 1. **用两个队列实现栈**: - 插入元素时,选择非空队列进行插入。 - 移除栈顶元素时,将非空队列中的元素依次转移到另一个队列,直到只剩下一个元素,然后弹出该元素。 - 判空条件为两个队列均为空。 2. **用两个栈实现队列**: - 插入元素时,选择非空栈进行插入。 - 移除队首元素时,将非空栈中的元素依次转移到另一个栈,再将这些元素重新放回原栈以保持顺序。 - 判空条件为两个栈均为空。
|
10月前
|
存储 C++ 索引
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】初始化队列、销毁队列、判断队列是否为空、进队列、出队列等。本关任务:编写一个程序实现环形队列的基本运算。(6)出队列序列:yzopq2*(5)依次进队列元素:opq2*(6)出队列序列:bcdef。(2)依次进队列元素:abc。(5)依次进队列元素:def。(2)依次进队列元素:xyz。开始你的任务吧,祝你成功!(4)出队一个元素a。(4)出队一个元素x。
299 13
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
10月前
|
C++
【C++数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】(1)遇到左括号:进栈Push()(2)遇到右括号:若栈顶元素为左括号,则出栈Pop();否则返回false。(3)当遍历表达式结束,且栈为空时,则返回true,否则返回false。本关任务:编写一个程序利用栈判断左、右圆括号是否配对。为了完成本关任务,你需要掌握:栈对括号的处理。(1)遇到左括号:进栈Push()开始你的任务吧,祝你成功!测试输入:(()))
208 7
|
12月前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
957 9
|
12月前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
243 59

热门文章

最新文章

下一篇
开通oss服务