虎丘网站建设,网站开发技术指标与参数,模板网站建设哪家好,航达建设集团有限公司网站#x1f466;个人主页#xff1a;Weraphael ✍#x1f3fb;作者简介#xff1a;目前学习C和算法 ✈️专栏#xff1a;数据结构 #x1f40b; 希望大家多多支持#xff0c;咱一起进步#xff01;#x1f601; 如果文章对你有帮助的话 欢迎 评论#x1f4ac; 点赞… 个人主页Weraphael ✍作者简介目前学习C和算法 ✈️专栏数据结构 希望大家多多支持咱一起进步 如果文章对你有帮助的话 欢迎 评论 点赞 收藏 加关注✨ 【本章内容】 目录一、栈1.1 概念1.2 栈的结构1.3 准备工作1.4 常见接口1.5 代码实现之栈的初始化1.6 代码实现之栈的销毁1.7 代码实现之栈的尾插1.8 代码实现之栈的尾删1.9 代码实现之栈的大小1.9 代码实现之判断栈是否为空1.10 代码实现之返回栈顶元素1.11 test.c二、队列2.1 概念2.2 队列的结构2.3 准备工作1.4 常见接口1.5 队列之头尾指针初始化1.5 队列之内存空间的销毁1.6 队列之尾插1.7 队列之头删1.8 队列之求队列大小1.9 队列之判断队列是否为空1.10 队列之求队头元素1.11 队列之求队尾元素1.12 test.c部分一、栈
1.1 概念 栈是一种特殊的线性表只允许在固定的一端进行插入和删除元素的操作。其中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是在栈顶。 1.2 栈的结构 栈的实现既可以使用顺序表实现也可以用链表实现。但是栈使用顺序表实现会比链表实现更有优势。因为栈是后进栈顶进的先出栈顶出实现一个栈需要尾插和尾删而顺序表的尾插和尾删效率高它的时间复杂度都是O(1)而单链表的尾插和尾删比顺序表低它的时间复杂度是O(n) 对于顺序表大家可以看看这边博客 — 点击跳转 【结构】
typedef struct Stack
{int* a; //指向动态开辟的数组int top; //表示栈顶int capacity;//容量空间的大小
}Stack;1.3 准备工作 为了方便管理我们可以创建多个文件来实现 test.c - 测试代码逻辑 源文件 stack.c - 动态的实现 源文件 stack.h - 存放函数的声明 头文件 1.4 常见接口
【stack.h】
typedef struct Stack
{int* a;int top;int capacity;
}Stack;//栈的初始化
void STInit(Stack* ps);//栈的销毁
void STDestroy(Stack* ps);//栈的尾插
void STPush(Stack* ps, int x);//栈的尾删
void STPop(Stack* ps);//栈的大小
int STSize(Stack* ps);//栈是否为空
bool STEmpty(Stack* ps);//栈顶元素
int STTop(Stack* ps);1.5 代码实现之栈的初始化
【stack.c】
//栈的初始化
void STInit(Stack* ps)
{assert(ps);ps-a (int*)malloc(sizeof(int) * 4);if (ps-a NULL){perror(ps-a :: malloc);return;}ps-top 0;ps-capacity 4;
}详细细节参考这篇博客 点击跳转 1.6 代码实现之栈的销毁
【stack.c】
//栈的销毁
void STDestroy(Stack* ps)
{assert(ps);free(ps-a);ps-a NULL;ps-capacity 0;ps-top 0;
}详细细节参考这篇博客 点击跳转 1.7 代码实现之栈的尾插
【stack.c】
//栈的尾插
void STPush(Stack* ps, int x)
{assert(ps);//判断是否需要扩容if (ps-top ps-capacity){int* tmp (int*)realloc(ps-a, sizeof(int) * ps-capacity * 2);if (tmp NULL){perror(tmp :: realloc);return;}ps-capacity * 2;ps-a tmp;tmp NULL;}//尾插ps-a[ps-top] x;ps-top;
}详细细节参考这篇博客 点击跳转 1.8 代码实现之栈的尾删
【stack.c】
//栈的尾删
void STPop(Stack* ps)
{assert(ps);//特判顺序表为空的情况assert(!STEmpty(ps));ps-top--;
} 详细细节参考这篇博客 点击跳转 1.9 代码实现之栈的大小
【stack.c】
//栈的大小
int STSize(Stack* ps)
{assert(ps);return ps-top;
}【学习笔记】 一开始初始化栈顶top为 0表示栈尾插后top会指向栈顶的下一个元素。因此top就代表整个栈的大小。 1.9 代码实现之判断栈是否为空
【stack.c】
//栈是否为空
bool STEmpty(Stack* ps)
{assert(ps);return ps-top 0;
}1.10 代码实现之返回栈顶元素
【stack.c】
//栈顶元素
int STTop(Stack* ps)
{assert(ps);//当ps-top 为 0时会导致越界assert(ps-top ! 0);//assert(!STEmpty(ps));return ps-a[ps-top - 1];
}1.11 test.c
#include stack.hint main()
{Stack st;STInit(st);STPush(st, 1);STPush(st, 2);STPush(st, 3);STPush(st, 4);//注意栈不能直接打印因为它在途中出数据while (!STEmpty(st)){printf(%d , STTop(st));STPop(st);}STDestroy(st);return 0;
}二、队列
2.1 概念 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 队列的结构 首先队列也可以用顺序表和链表的结构实现但是使用链表实现会更优一些为什么呢 答首先队列是先进先出的并且它需要尾插和头删。所以对于顺序表来说尾删是比单链表快很多但其头删却要移动整个数据就显得非常麻烦。而对于单链表来说头删是非常easy的而尾插需要遍历时间复杂度是On 【结构】
typedef struct QNode
{struct QNode* next;int data;
}QNode;typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;int size;
}Queue;大家可能会有点奇怪为什么在单链表章节不定义一个首尾指针结构体 答案是因为队列需要尾插而不需要尾删什么意思呢对于普通单链表来说在尾删之前是需要记录尾节点的前一个节点的即使在单链表上定义一个首尾指针结构体但时候尾删还是得遍历一遍链表来找到尾节点的前一个结点因此普通单链表再定义一个首尾指针结构体有点白费力气而队列不同它只进行头删和尾插的操作。 2.3 准备工作 为了方便管理我们可以创建多个文件来实现 test.c - 测试代码逻辑 源文件 Queue.c - 动态的实现 源文件 Queue.h - 存放函数的声明 头文件 1.4 常见接口
【Queue.h】
typedef struct QNode
{struct QNode* next;int data;
}QNode;typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;int size; // 队列大小
}Queue;//头指针和尾指针的初始化
void QueueInit(Queue* pq);//开辟内存空间的销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);//队列的尾插
void QueuePush(Queue* pq, int x);//队列的头删
void QueuePop(Queue* pq);//队列的大小
int QueueSize(Queue* pq);//判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);//队头数据
int QueueFront(Queue* pq);//队尾数据
int QueueBack(Queue* pq);1.5 队列之头尾指针初始化
//头指针和尾指针的初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq-head pq-tail NULL;pq-size 0;
}【笔记总结】 断言问题。pq是一个结构体指针指向一个首尾指针的结构体pq指向NULL这个队列就没法玩了 1.5 队列之内存空间的销毁
//开辟内存空间的销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur pq-head;while (cur){//在删除当前节点前记录下一个节点QNode* next cur-next;free(cur);cur next;}pq-head pq-tail NULL;pq-size 0;
}1.6 队列之尾插
//队列的尾插
void QueuePush(Queue* pq, int x)
{assert(pq);//尾插的第一步先向内存申请空间QNode* newnode (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode NULL){perror(newnode :: malloc);return;}//再对newnode初始化newnode-data x;newnode-next NULL;//接下来开始尾插//第一个问题当前的链表可能为空if (pq-head NULL){//在链表为空的情况下tail也一定为空特判//若tail不为空就是传错了assert(pq-tail NULL);//直接赋值即可pq-head pq-tail newnode;}//否则就是正常的尾插else{//tail newnodepq-tail-next newnode;pq-tail newnode; //更新tail}//尾插后size个数1pq-size;
}1.7 队列之头删
//队列的头删
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);//空链表是不能头删的assert(pq-head ! NULL);//头删的特殊情况链表中只有一个节点if (pq-head-next NULL){free(pq-head);pq-head pq-tail NULL;}//接下来就是正常的头删else{//记录头节点的下一个节点QNode* next pq-head-next;free(pq-head);pq-head next;}//删掉一个元素队列的个数就要减1pq-size--;
}1.8 队列之求队列大小
//队列的大小
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq-size;
}1.9 队列之判断队列是否为空
//判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq-size 0;
}1.10 队列之求队头元素
//队头数据
int QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq-head-data;
}1.11 队列之求队尾元素
//队尾数据
int QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq-tail-data;
}
1.12 test.c部分
#include Queue.hint main()
{Queue node;QueueInit(node);//入队列尾插QueuePush(node, 1);QueuePush(node, 2);QueuePush(node, 3);QueuePush(node, 4);//注意队列不能直接打印因为它在途中出数据while (!QueueEmpty(node)){printf(%d , QueueFront(node));QueuePop(node);}printf(\n);QueueDestroy(node);return 0;
}
