数据结构 第三章 栈和队列

二、队列的链式存储结构 两个指针变量：头指针和尾指针, 设一个存放 队头指针和队尾指针的结点；队首元素前附加一 个头结点，头指针指向头结点；无队满现象。 typedef struct qnode data next {ET data; 头结点 q->front struct qnode *next; }QNODE; 队头元素 typedef struct lqueue ...... {QNODE *front, *rear; }LQUEUE;
判栈空 int empty(Sqstack s) { if(s.top==0 return 1; else return 0;)} 取栈顶元素 int gettop(Sqstack s, int x) { if(s.top==0) return ERROR; else {x=s.elem[s.top] return x;}} main() {Sqstack stack; int m; int i; i=gettop(stack, m); if(i==0) printf(“没取到”); else printf(“%d”,i);}
（头）
4、栈的基本运算： 入栈：push(S,x) 把x推入栈S 出栈：pop(S,x) 把栈顶元素赋给x，并删除 该栈顶元素 取栈顶元素：gettop(S, x)取出栈顶元素送给x 判栈空：empty(S) 栈空返回1，否则为0 栈初始化：initstack(S) 初始化空栈
二、栈的顺序存储 用一组地址连续的内存单元存放自栈底到 栈顶的数据元素，同时附设一个栈顶指针 top（是整型变量）,通常top=0表示空栈。 用代码定义并实现各运算： #define true 1 #define false 0 #define ERROR 0 #define OK 1 #define maxsize 100
实例： 用带表头结点的单循环链表来表示队列， 并且设一个指向队尾元素的指针rear，写出 其入列和出队的运算。
d1 q d2 d3 d4 d5 rear
typedef struct qnode { int data; struct qnode *next;}Qnode;
void initqueue(Qnode *p) {p=(Qnode *)malloc(sizeof(Qnode)); p->next=p;} void enqueue( int x, Qnode *rear) {Qnode *q; q=(Qnode *)malloc(sizeof(Qnode)); q->data=x; q->next=rear->next; rear->next=q; rear=q; }
-1
0
1
2
3
入队
frontБайду номын сангаас非队中元素 )
rear(是队中元素)
几条重要原则 队列的初始化条件： q->rear=q->front=-1 队满条件： q->rear=MAXSIZE-1 队空条件： q->front=q->rear 各种运算
5 4 3 2 1 0 q->rear q->front (a) q->front (b) (c) (d) q->rear 5 4 3 5 4 3 q->rear q->front 2 q->front 1 0 q->rear
栈底
进栈: Linkstack *push(Linkstack *top, char x) { Linkstack *p; p=malloc(sizeof(Linkstack)); p->data=x; p->next=top; top=p; return p; }
出栈: Linkstack *pop(Linkstack *top, char ch)) { Linkstack *p; if(top==NULL) printf(“链表中无元素\n”); else {ch=top->data; p=top; top=top->next; free(p);} return top; }
q->rear q->front
x
0
出队列： int delq(SQUEUE *q, int x) {if(q->front=q->rear) return 0; else {q->front++; x=q->data[q->front]; return 1; } q->rear } x q->front
q->rear
^
队尾元素
运算的实现： 入队：在队列q的尾部插入一个值为x的结点p
p q->front d1 q->rear x ^
addq(LQUEUE *q,int x) { QNODE *p; p=(QNODE *)malloc(sizeof(QNODE)); p->data=x; p->next=NULL; (*q).rear->next=p; (*q).rear=p;}
栈的定义描述： typedef struct stack { ET elem[maxsize]; int top; /*栈顶指针，用来表示数组的下标*/ }Sqstack; 实现各种运算： 栈初始化 void initstack(Sqstack s) { s.top=0;} main() { Sqstack stack; initstack(stack);}
5 4 3 2 1 0
求队列元素的个数： int count(SQUEUE q) {int i; i=q.rear-q.front; return i; }
四、循环队列 q->rear F 5 1、问题提出：如右图所示, E 4 q->rear=MAXSIZE-1时队满， D 3 2 q->front 但实际上存在无法利用的空 1 间，即为假满现象。 0 2、处理方法： 1）元素前移； 2）把队列看成首尾相连的环，即循环队列。
三、队列的顺序存储结构 两个指针分别为队头指针front和队尾指针 rear , 是整型变量，头指针指向第一个元素的前一个单元 的位置，而尾指针指向最后一个元素的位置。
出队
类型说明： #define MAXSIZE 100 typedef struct squeue { ET data[MAXSIZE]; int front,rear; }SQUEUE;
出栈 int pop(Sqstack s, int x ) {if(empty(s)) return ERROR; else {x=s.elem[s.top]; s.top- -; return x;} } main() {Sqstack stack; int m; int i; i=pop(stack,m); printf(“%d%d”,i,stack.top) }
空队列:
q->front ^ q->rear
int emptyq(LQUEUE q) {if(q.front=q.rear) return 1; else return 0; }
出队列: 删除q的队头元素,并由x返回队头元素的值.
q->front d1 q->rear p d2 ^
void delq(LQUEUE *q,int x) {QNODE *p; if(empty(q)) printf(“队列为空”); else{p=q->front->next; x=p->data; (*q).front->next=p->next; if(p->next==NULL) q->rear=q->front;//判是否为空 free(p);}}
入栈： int push(Sqstack s , int x) {if(s.top==maxsize-1) return ERROR; else {s.top++; s.elem[s.top]=x; return OK;}} 说明： 如要返回整个栈时，则改为： int *push(Sqstack s, int x) { ...... Return s;...... }
F E D
5 4 3 2 1 0
C B A
2 1 0
入队：把x加入队列q中去 void addq(SQUEUE *q, int x) {if(q->rear==MAXSIZE-1) printf(“队满”); else 5 { q->rear++; 4 q->data[q->rear]=x; 3 } 2 } 1
void delqueue(Qnode *rear) { Qnode *p; if(rear->next!=rear) { q=rear->next; p=q->next;q->next=p->next; if(p==rear) {q->next=q;rear=q;} free(p); } }
主调函数： #include “stdio.h” #include “stdlib.h” main() { Qnode *p; int i; initqueue(p); scanf(“%d”,&i); enqueue(i,p); delqueue(p); } 上机作业：完成程序并调试成功。
a1 a2 a3 a4 ...... an 队头 队尾
入队
4、运算操作 入队：addq(q,x) 在队尾插入元素x; 出队：delq(q,x) 删除q的队头元素,并由x返回; 取队头元素：frontq(q,x) 把队头元素放入参 数x中，并由其返回； 判队列为空：emptyq(q) 队列为空返回true,否 则返回false;
3.2队列（queue） 一、队列的定义与运算 1、只允许中一端进行插入，在另一端进行删 除的线性表，first in first out 简称：FIFO 2、允许插入的端为队尾（rear），允许删除 的端为队头（front）; 3、构成队列的三要素： 1）存储队列元素的空间； 出队 2）队头、队尾指针。