目录

栈LIFO

栈基本操作

顺序栈的实现

初始化

判断栈空

进栈

出栈

读栈顶元素

链式存储 

队列FIFO  

基本操作

顺序存储

循环队列

循环队列的基本操作 

初始化 

判空

入队

出队

链式存储

基本操作(通常带头结点)

初始化

判空

入队

出队

双端队列  三图

栈、队列的应用

---

栈LIFO

栈的数学性质 卡特兰（Catalan）数 
n个元素进栈，出栈元素不同排列个数为

栈基本操作

InitStack(&S);//初始化一个空栈S
StackEmpty(S);//判断一个栈是否为空，若为空则返回true
Push(&S,x);//进栈，若栈S未满，则将x加入使之成为新栈顶
Pop(&S,&x);//出栈，若栈S非空，则弹出栈顶元素，并用x返回
GetTop(S,&x);//读栈顶元素，若栈S非空，则用x返回栈顶元素
DestroyStack(&S);//销毁栈，并释放栈S占用的存储空间 

顺序栈的实现

#define MaxSize 50//定义栈中元素的最大个数
typedef struct{
    ElemType data[MaxSize];//存放栈中的元素
    int top;//栈顶指针 
}SqStack; 

栈空条件 S.top==-1;
栈满条件 S.top==MaxSize-1; 
栈长：S.top+1;

初始化

void InitStack(SqStack &S){
	S.top=-1;//初始化栈顶指针 
} 

判断栈空

bool StackEmpty(SqStack S){
	if(S.top==-1)//栈空 
		return true;
	return false;//非空 
} 

进栈

bool Push(SqStack &S,ElemType x){
	if(S.top==MaxSize-1)//栈满 报错
		return false;
	S.data[++S.top]=x;//指针先加1，再入栈
	return true; 
} 

出栈

bool Pop(SqStack &S,ElemType x){
	if(S.top==-1)//栈空 报错
		return false;
	x=S.data[S.top--];//先出栈，指针再减1
	return true; 
}

读栈顶元素

bool GetTop(SqStack S,ElemType &x){
	if(S.top==-1)//栈空 报错
		return false;
	x=S.data[S.top];//x记录栈顶元素
	return true;	
}

链式存储 

typedef struct Linknode{
    ElemType data;//数据域 
    struct Linknode *next;//指针域 
}*LiStack;//栈类型定义

队列FIFO  

基本操作

InitQueue(&Q);//初始化队列，构造一个空队列Q
QueueEmpty(Q);//判断队列空，若队列Q为空 则返回true 
EnQueue(&Q,x);//入队，若队列Q未满，将z加入，使之成为新的队尾 
DeQueue(&Q,&x);//出队，若队列Q非空，删除队头元素，并用x返回 
GetHead(Q,&x);// 读队头元素，若队列Q非空，则将队头元素赋值给x 

顺序存储

#define MaxSize 50//定义队列中元素的最大个数
typedef struct{
    ElemType data[MaxSize];//存放队列元素
    int front,rear;//队头指针，队尾指针 
}SqQueue;

初始状态（队空条件）：Q.front==Q.rear==0;
进队操作：队不满时，先送值到队尾元素，再将队尾指针加1
出队操作：队非空时，先取队头元素值，再将队头指针加1 

循环队列

牺牲一个单元来区分队空和队满
队满条件：(Q.rear+1)%MaxSize==Q.front;
队空条件：Q.front==Q.rear;
队列中元素个数：(Q.rear-Q.front+MaxSize)%MaxSize;

循环队列的基本操作 

初始化 

void InitQueue(SqQueue &Q){
	Q.rear=Q.front=0;//初始化队首、队尾指针 
}

判空

bool isEmpty(SqQueue Q){
	if(Q.rear==Q.front)return true;//队空条件
	else return false; 
}

入队

bool EnQueue(SqQueue &Q,ElemType x){
	if((Q.rear+1)%MaxSize==Q.front)
		return false;//队满 报错
	Q.data[Q.rear]=x;
	Q.rear=(Q.rear+1)%MaxSize;//队尾指针加1，取模
	return true; 
} 

出队

bool DeQueue(SqQueue &Q,ElemType &x){
	if(Q.rear==Q.front)
	return false;//队空 报错
	x=Q.data[Q.front];
	Q.front=(Q.front+1)%MaxSize;//队头指针加1，取模
	return true; 
}

链式存储

typedef struct LinkNode{//链式队列结点
    ElemType data;
    struct LinkNode *next; 
}LinkNode;
typedef struct{//链式队列
    LinkNode *front ,*rear;//队列的队头和队尾指针 
}LinkQueue;

基本操作(通常带头结点)

初始化

void InitQueue(LinkQueue &Q){
    Q.front=Q.rear=(LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));//建立头结点
    Q.front->next=NULL;//初始为空 
}

判空

bool IsEmpty(LinkQueue Q){
    if(Q.front==Q.rear)return true;
    return false;
} 

入队

void EnQueue(LinkQueue &Q,ElemType x){
    LinkNode *s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
    s->data=x;//创建新结点  插入到链尾 
    s->next=NULL;
    Q.rear->next=s;
    Q.rear=s; 
}

出队

bool DeQueue(LinkQueue &Q,ElemType &x){
    if(Q.front==Q.rear)return false;//队空
    LinkNode *p=Q.front->next;
    x=p->data;
    Q.front->next=p->next;
    if(Q.rear==p)
        Q.rear=Q.front;//若原队列中只有一个结点，删除后变空
    free(p);
    return true; 
} 

双端队列  三图

栈、队列的应用

栈在括号匹配中的应用
栈在表达式求值中的应用
栈在递归中的应用
队列在层次遍历中的应用
队列在计算机系统中的应用