1.栈

1.1栈的概念和结构

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。

1.2栈的实现

栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小

Stack.h

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int STDateType;
typedef struct Stack
{STDateType* a;int top;int capacity;
}ST;//初始化
void STInit(ST* ps);//销毁
void STDestroy(ST* ps);//入栈
void STPush(ST* ps, STDateType x);//出栈
void STPop(ST* ps);//栈顶
STDateType SLTTop(ST* ps);//计算大小
int STSize(ST* ps);//判断是否为空
bool STEmpty(ST* ps);

Stack.c

#include"Stack.h"//初始化
void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->capacity = NULL;ps->a = 0;ps->top = 0;
}//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}//入栈
void STPush(ST* ps, STDateType x)
{assert(ps);if (ps->top == ps->capacity){int NewCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDateType* tmp = (STDateType*)realloc(ps->a, sizeof(STDateType) * NewCapacity);if (tmp == NULL){perror("realloc fail");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity = NewCapacity;}ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}//出栈
void STPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->a > 0);--ps->top;
}//栈顶
STDateType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->a > 0);return ps->a[ps->top - 1];
}//计算
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}//判断是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == NULL;
}

test.c

#include"Stack.h"void TestStack()
{ST st;STInit(&st);STPush(&st, 1);STPush(&st, 2);STPush(&st, 3);STPush(&st, 4);STPush(&st, 5);while (!STEmpty(&st)){printf("%d ", STTop(&st));STPop(&st);}printf("\n");STDestroy(&st);
}int main()
{TestStack();return 0;
}

2.队列

2.1队列的概念和结构

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) 入队列：进行插入操作的一端称为队尾出队列：进行删除操作的一端称为队头

2.2队列的实现

队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。

Queue.h

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QNode;
typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;int size;
}Que;
void QueueInit(Que* pq);
void QueueDestroy(Que* pq);
void QueuePush(Que* pq, QDataType x);
void QueuePop(Que* pq);
QDataType QueueFront(Que* pq);
QDataType QueueBack(Que* pq);
bool QueueEmpty(Que* pq);
int QueueSize(Que* pq);

Queue.c

#include"Queue.h"//初始化
void QueueInit(Que* pq)
{assert(pq);pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}//销毁
void QueueDestroy(Que* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->head;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = cur->next;}pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}//入队
void QueuePush(Que* pq, QDateType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->date = x;newnode->next = NULL;if (pq->tail == NULL){pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++;
}//出队
void QueuePop(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){pq->head = pq->tail = NULL;}else{QNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}pq->size--;
}//队头
QDateType QueueFront(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->date;
}//队尾
QDateType QueueBack(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty);return pq->tail->date;
}//判断是否为空
bool QueueEmpty(Que* pq)
{assert(pq);return pq->head == NULL;
}//计算
int QueueSize(Que* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}

💘不知不觉，【数据结构初阶】栈和队列以告一段落。通读全文的你肯定收获满满，让我们继续为数据结构学习共同奋进!!!