C语言表、栈和队列详解及实例代码

C语言表、栈和队列详解

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表ADT

形如A1,A2,A3…An的表，这个表的大小为n，而大小为0的表称为空表，非空表中，Ai+1后继Ai，Ai-1前驱Ai，表ADT的相关操有PrintList打印表中的元素；CreateEmpty创建一个空表；Find返回关键字首次出现的位置；Insert和Delete从表的某个位置插入和删除某个关键字。

对表的所有操作都可以通过使用数组来实现，但在这里使用链表的方式来实现。链表（linked list）由一系列不必在内存中相连的结构组成，每个结构均含有元素和指向包含该元素后继元的结构的指针。链表的结构有很多种，单向链表、双向链表、循环链表、有无表头的链表，这里以有表头结点的单向链表为例，其余几种的实现思路相同。

首先定义链表的结构：

struct Node 
{ 
 ElementType Element; 
 Node *Next; 
};

表ADT的主要操作：

Node *CreateEmpty() 
{ 
 Node *header = new Node; 
 Header->Element = 0; 
 Header->Next = NULL; 
 return header; 
} 
void PrintList(Node *List) 
{ 
 Node *p = List->Next; 
 While (p) 
 { 
  std::cout << p->Element << “ “; 
 } 
} 
Node *Find(Node *List, ElementType X) 
{ 
 Node *p = List->Next; 
 while(p && p->Element != X) 
 { 
  p = p->Next; 
 } 
 return p; 
} 
void Insert(Node *List, ElementType X) 
{ 
 Node *p = List; 
 while(p->Next) 
 { 
  p = p->Next; 
 } 
 p->Next = new Node; 
 p = p->Next; 
 p->Next = NULL; 
 p->Element = X; 
} 
void Delete(Node *List, ElementType X) 
{ 
 Node *p = List->Next; 
 Node *d = p->Next; 
 while(d->Element != X) 
 { 
p = p->Next; 
d = p->Next; 
 } 
 p->Next = d->Next; 
 delete d; 
}

以上是基本的几个操作，可以看到，操作中没有对链表是否为空进行检测，在删除操作中存在隐患。

栈ADT

栈（stack）是限制插入和删除只能在一个位置上进行的表，该位置是表的末端，叫做栈的顶（top）。对栈的基本操作有Push（进栈）和Pop（出栈），前者相当于插入，后者相当于删除最后插入的元素。

栈的实现可以是指针，或者使用数组，数组的实现在笔者前面的已经介绍过了，今次使用单链表的方式实现。

首先，栈的结构定义：

struct Stack 
{ 
 ElementType Element; 
 Stack *Next; 
};

栈ADT的主要操作：

Stack *CreateStack() 
{ 
 Stack *S = new Stack; 
 S->Next = NULL; 
 return S; 
} 
void Push(Stack *S, ElementType X) 
{ 
 Stack *p = new Stack; 
 p->Next = S; 
 S->Element = X; 
 S = p; 
} 
ElementType Pop(Stack *S) 
{ 
 Stack *p = S; 
 if(S->Next) 
 { 
S = S->Next; 
delete p; 
 } 
 return S->Element; 
}

队列ADT

像栈一样，队列也是一种表，然而，使用队列时插入在一端进行而删除则在另一端进行。队列的基本操作时Enqueue（入队）和Dequeue（出队），入队是指在表的末端rear插入一个元素，而出队是删除（或者返回）在表的开头front的元素。

如同栈的情形一样，栈的实现可以用指针和数组的方式，数组的方式笔者同样在之前做过介绍，今次使用单链表的方式实现。

首先，定义队列的结构：

struct Queue 
{ 
 ElementType Element; 
 Queue *Next; 
};

队列ADT的主要操作：

Queue *CreateQueue() 
{ 
 Queue *p = new Queue; 
 p->Next = NULL; 
 return p; 
} 
void Enqueue(Queue *rear, ElementType X) 
{ 
 Queue *p = new Queue; 
 p->Element = X; 
 rear->Next = p; 
 rear = p; 
} 
ElementType Dequeue(Queue *front) 
{ 
 Queue *p = front; 
 ElementType e = front->Element; 
 front = front->Next; 
 delete p; 
 return e; 
}

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