数据结构与算法——栈和队列<也不过如此>
📖作者介绍:22级树莓人(计算机专业),热爱编程<目前在c++阶段,因为最近参加新星计划算法赛道(白佬),所以加快了脚步,果然急迫感会增加动力>——目标Windows,MySQL,Qt,数据结构与算法,Linux,多线程,会持续分享学习成果和小项目的
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💬总结:希望你看完之后,能对你有所帮助,不足请指正!共同学习交流 🐾
🏅文章目录
- 一、🥇栈
- 1、🥈概念理解
- 2、🥈链表头插头删实现栈
- 1、🥉预备准备
- 2、🥉创建结点函数
- 3、🥉遍历函数
- 4、🥉头插
- 5、🥉头删
- 3、🥈链表尾插尾删实现栈
- 二、🥇队列
- 1、🥈概念理解
- 2、🥈数组头插尾删实现队列
- 1、🥉预备准备
- 2、🥉初始化
- 3、🥉头插函数
- 4、🥉浏览数据
- 5、🥉删除数据
- 3、🥈数组尾插头删实现队列
一、🥇栈
在讲解之前我先和大家说说栈有哪些好玩应用:比方说水桶,还有我们常用的撤销,粘贴板,大家学完这个可以用栈简单的实现一下四则运算😀
1、🥈概念理解
1、定义:栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
2、核心:
栈:先入后出,后入先出 First In Last Out FILO
先存进去的,最后才能拿出来
2、🥈链表头插头删实现栈
1、🥉预备准备
先把头文件和函数声明写好
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include #include #include #include typedef struct Node { int data; struct Node* next; }Node; #define SIZE sizeof(Node) //创建新节点 Node* createNode(int newData); //浏览 void watchData(Node* head); //头插 void push_front(Node** head, int insertData); //头删 void pop_front(Node** head);
2、🥉创建结点函数
注意:要判断空间是否申请成功
Node* createNode(int newData) { //1 申请内存 Node* newNode = (Node*)malloc(SIZE); assert(newNode); //2 数据赋值 newNode->data = newData; newNode->next = NULL; //3 返回 return newNode; }
3、🥉遍历函数
void watchData(Node* head) { printf("List:"); while (head) { printf("%d ", head->data); //切换到下一个节点 head = head->next; } printf("\n"); }
4、🥉头插
注意:
1.防止传入的是空结点
2.要传入二级指针,因为要改变头结点
void push_front(Node** head, int insertData) { //1 防呆 if (NULL == head) return; Node* pNode = createNode(insertData); //2 新节点的next指针指向原来的第一个结点 pNode->next = *head; //3 新节点成为第一个节点 *head = pNode; }
5、🥉头删
要注意释放删除的结点和临时指针最后的指向
void pop_front(Node** head) { if (NULL == head || NULL == *head) return; Node* pNode = *head; //第二个节点成为头结点 *head = pNode->next; //释放头结点 free(pNode); pNode = NULL; return; }
3、🥈链表尾插尾删实现栈
一样的思路,这里我就不和大家啰嗦了,大家主要要记住栈的特点:先进后出,后进先出就可以了,代码我放下面了,感兴趣的可以看看哦!!!
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include #include #include #include typedef struct Node { int data; struct Node* next; }Node; #define SIZE sizeof(Node) //创建新节点 Node* createNode(int newData); //浏览 void watchData(Node* head); //尾插 void push_back(Node** head, int insertData); //尾删 void pop_back(Node** head); int main() { Node* List = NULL; //创建链表 push_back(&List, 999); watchData(List); push_back(&List, 888); watchData(List); pop_back(&List); watchData(List); for (int i = 0; i data = newData; newNode->next = NULL; //3 返回 return newNode; } void watchData(Node* head) { printf("List:"); while (head) { printf("%d ", head->data); //切换到下一个节点 head = head->next; } printf("\n"); } void push_back(Node** head, int insertData) { //1 防呆 if (NULL == head) return; Node* pNode = *head; Node* newNode = createNode(insertData); if (*head)//*head为真,非空链表 { //找到最后一个 while (pNode->next) pNode = pNode->next; pNode->next = newNode; } else //空链表 { *head = newNode; } } void pop_back(Node** head) { if (NULL == head) return; Node* pNode = *head; Node* pLiftNode = *head; if ( NULL == pNode->next ) //只有一个节点 { //第二个成为新的头结点 (*head) = (*head)->next; //释放节点 free(pNode); pNode = NULL; return; } //找到最后一个和倒数第二个节点 while (1) { pNode = pNode->next; if (NULL == pNode->next) break; pLiftNode = pNode; } //倒数第二个节点指向空 pLiftNode->next = pNode->next; free(pNode); pLiftNode = pNode = NULL; }
二、🥇队列
1、🥈概念理解
1、定义:队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头
2、核心:
队列:先入先出,后入后出 First In First Out FIFO
做核酸 排队
食堂打饭 排队
看电影 排队
2、🥈数组头插尾删实现队列
1、🥉预备准备
#include #include #include #include typedef struct student { char name[20]; int age; double score; }stu; int curSize; //记录当前元素个数 int capacity; //记录当前容量 stu* pArr; //指向当前内存段的首地址 //初始化 void initData(); //insertData void push(stu* inserData); //浏览数据 void watchData(); //删除数据 void pop(stu* delData);
2、🥉初始化
把当前元素个数和当前容量都赋值为0,把结构体指针爷指向空
//初始化 void initData() { curSize = 0; capacity = 0; pArr = NULL; }
3、🥉头插函数
这里用了很多的高端写法(比较刁钻),大家要看明白函数要熟悉位操作和内存函数的应用
1、右移一位就相当于除以2
2、memcpy内存复制函数,第一个参数是目的地,第二个参数是要复制的地方,第三个参数是大小
3、memmove内存移动函数,第一个参数是目的地,第二个参数是要移动的地方,第三参数是大小
==注意:==如果大家还没有明白,可以参照该🚩文章
void push(stu* inserData) { //需要开内存 if (capacity //计算新开内存 capacity += (capacity > 1 > 1) ? (capacity >> 1) : 1; stu* pNew = (stu*)malloc(sizeof(stu) * capacity);//新开内存 assert(pNew); //防御性编程 if (pArr) { memcpy(pNew+1, pArr , sizeof(stu) * curSize); //释放原有内存段 free(pArr); } //pArr指向新开内存段 pArr = pNew; } else { memmove(pArr + 1, pArr, sizeof(stu) * curSize); } //inserData放入数组中 #if 0 memcpy(pArr, inserData, sizeof(stu));//pArr缓冲区溢出 #else strcpy(pArr[0].name, inserData->name); pArr[0].age = inserData->age; pArr[0].score = inserData->score; #endif //元素个数加一 curSize++; }
4、🥉浏览数据
这里写了一点不一样的东西:可以打印出容量和当前数据个数,可以看出空间使用情况🧠
void watchData() { printf("pArr[%d][%d]:\n", curSize, capacity); for (int i = 0; i score); } printf("\n"); }
5、🥉删除数据
这里是直接申请一个新的数组,直接拷贝过去
void pop(stu* delData) { if (curSize
3、🥈数组尾插头删实现队列
#include #include #include #include typedef struct student { char name[20]; int age; double score; }stu; int curSize; //记录当前元素个数 int capacity; //记录当前容量 stu* pArr; //指向当前内存段的首地址 //初始化 void initData(); //insertData void push(stu* inserData); //浏览数据 void watchData(); //删除数据 void pop(stu* delData); int main() { initData(); stu d[5] = { { "关羽", 18, 18.67 }, { "张飞", 28, 28.67 }, { "赵云", 38, 38.67 }, { "马超", 48, 58.67 }, { "黄忠", 58, 48.67 } }; for (int i = 0; i 1 > 1) ? (capacity >> 1) : 1; stu* pNew = (stu*)malloc(sizeof(stu) * capacity);//新开内存 assert(pNew); //防御性编程 if (pArr) { memcpy(pNew, pArr, sizeof(stu) * curSize); //释放原有内存段 free(pArr); } //pArr指向新开内存段 pArr = pNew; } //inserData放入数组中 memcpy(pArr + curSize, inserData, sizeof(stu)); //元素个数加一 curSize++; } //浏览数据 void watchData() { printf("pArr[%d][%d]:\n", curSize, capacity); for (int i = 0; i score); } printf("\n"); } //删除数据 void pop(stu* delData) { if (curSize
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