栈和队列的表示及实现

根据给定文件的信息，我们可以总结出关于“栈和队列的表示及实现”的知识点： ### 栈和队列的基本概念 #### 栈（Stack） - **定义**：栈是一种特殊的线性表，只允许在表的一端进行插入或删除操作。这一端称为栈顶（Top），另一端称为栈底（Bottom）。 - **特点**：遵循后进先出（Last In First Out, LIFO）的原则。 #### 队列（Queue） - **定义**：队列是一种特殊的线性表，只允许在一端插入，在另一端删除。允许插入的一端称为队尾（Rear），允许删除的一端称为队头（Front）。 - **特点**：遵循先进先出（First In First Out, FIFO）的原则。 ### 栈的表示与实现 #### 顺序栈 - **表示**：利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素。 - **实现**： - 初始化：分配一段内存空间作为栈的存储空间，并初始化栈顶指针指向栈底。 - 入栈：将新元素放置在栈顶位置，并更新栈顶指针。 - 出栈：移除栈顶元素，并更新栈顶指针。 #### 链式栈 - **表示**：利用一组节点构成的链表来表示栈，每个节点包含数据域和指针域。 - **实现**： - 初始化：创建一个空的头结点，指向栈底。 - 入栈：在栈顶添加新节点。 - 出栈：删除栈顶节点。 - 示例代码（部分）： ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<malloc.h> typedef struct Lnode { int data; struct Lnode* next; } Lnode, *Linklist; typedef struct Stack { Linklist top; Linklist bot; } Stack, *Pstack; void init_S(Pstack p) { Linklist s = (Linklist)malloc(sizeof(Lnode)); s->next = NULL; s->data = 0; p->top = s; p->bot = s; printf("链式栈初始化成功\n"); } void input_S(Pstack p) { Linklist q = (Linklist)malloc(sizeof(Lnode)); scanf("%d", &q->data); q->next = p->top; p->top = q; printf("入栈成功\n"); } void output_S(Pstack p) { if (p->top == p->bot) { printf("栈为空\n"); } else { printf("%d\n", p->top->data); printf("出栈成功\n"); } } ``` ### 队列的表示与实现 #### 顺序队列 - **表示**：利用一组地址连续的存储单元依次存放自队头到队尾的数据元素。 - **实现**： - 初始化：分配一段内存空间作为队列的存储空间，并初始化队头队尾指针。 - 入队：在队尾插入新元素，并更新队尾指针。 - 出队：移除队头元素，并更新队头指针。 #### 循环队列 - **表示**：利用数组模拟队列，通过循环的方式使用数组中的元素，避免了队列的伪溢出现象。 - **实现**： - 初始化：分配一段固定大小的数组作为队列的存储空间，并初始化队头队尾指针。 - 入队：在队尾插入新元素，并循环更新队尾指针。 - 出队：移除队头元素，并循环更新队头指针。 #### 链式队列 - **表示**：利用链表来表示队列，每个节点包含数据域和指针域。 - **实现**： - 初始化：创建两个指针，分别指向队头和队尾。 - 入队：在队尾添加新节点。 - 出队：删除队头节点。 - 示例代码（部分）： ```c typedef struct Stack { int* base; int* top; int length; } SqStack; int* init_Sq(SqStack& s) { s.base = (int*)malloc(100 * sizeof(int)); if (!s.base) { printf("内存分配失败，退出程序"); exit(-1); } else { s.top = s.base; s.length = 100; } printf("顺序栈初始化完成\n"); return s.base; } void insert_Sq(SqStack& s, int val) { if (s.top - s.base >= s.length) { printf("队列已满，无法插入\n"); return; } *s.top = val; s.top++; printf("元素 %d 插入队列成功\n", val); } ``` 以上就是关于栈和队列的基本概念、表示方法及其在C语言中的具体实现方式的相关知识点。栈和队列是数据结构中最基础也是最常用的两种线性结构，掌握它们对于理解和设计算法至关重要。