1栈的定义和特权

栈(stack)是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。

注：虽然说栈的实现就是一端插入和删除，但不一定是在“表尾”，这个“表尾”是广义的。

头插法实现链栈

尾插法实现链栈

因此，对栈来说，表尾端有其特殊含义，称为栈顶(top),相应地，表头端称为栈底(bottom)。不含元素的空表称为空栈。

2队列的定义和特权

和栈相反，队列(queue)是一种先进先出(First In First Out, FIFO)的线性表。它只允许在表 的一端进行插入，而在另一端删除元素。

如果入队序列为1，2，3，4出队序列也为1，2，3，4

队列在程序设计中也经常出现。一个最典型的 例子就是操作系统中的作业排队。在允许多道程序 运行的计算机系统中，同时有几个作业运行。如果运行的结果都需要通过通道输出，那就要按请求 输入的先后次序排队。每当通道传输完毕可以接受新的输出任务时，队头的作业先从队列中退出 做输出操作。凡是申请输出的作业都从队尾进入队列。

python实现LRU置换算法和先进先出算法

2.1循环队列

假设当前队列分配的最大空间为6,则当队列处于图d所示的状态时不可再继续 插入新的队尾元素，否则会出现溢出现象，即因数组越界而导致程序的非法操作错误。事实 上，此时队列的实际可用空间并未占满，所以这种现象称 为“假溢出＂。这是由＂队尾入队，队头出队”这种受限制 的操作造成的。

最常用的方式是少用一个元素空间， 即队列空间大小为m时，有m-1个元素就认为是队满。这样判断队 空的条件不变， 即当头、尾指针的值相同时，则认为队空；而当尾指针在循环意义上加1后是等 千头指针，则认为队满。因此，在循环队列中队空和队满的条件是：

队空的条件： Q.front = Q.rear

队满的条件： (Q rear+ 1)%M心CQSIZE= Q.front

入队尾指针变化：Q.front=(Q.front+1)%m

出队头指针变化：Q.front=(Q.front+1)%m

void EnQueue(Queue *Q,Elemtype x)//入队 
{if((Q->tail+1)%MAX_QUEUE==Q->front){printf("已满\n");return;}Q->base[Q->tail]=x;Q->tail=(Q->tail+1)%MAX_QUEUE;printf("%d已经入队\n",x); 
}
void DeQueue(Queue *Q)//出队 
{	printf("%d出队\n",Q->base[Q->front]);Q->front=(Q->front+1)%MAX_QUEUE;
}

3栈和队列的实现c语言

3.1顺序栈的实现

#define STACK_INC_SIZE 3
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<assert.h>
#include <iostream>
#define MAX_SIZE 8#define Elemtype char 
typedef struct stack{Elemtype *base;int top;int stacksize;
}Sqstack;void Initstack(Sqstack *S)//初始化 
{S->base=(Elemtype*)malloc(sizeof(Elemtype)*MAX_SIZE);S->stacksize=8;S->top=0; } void show(Sqstack *S)//查看栈内元素 {for(int i=S->top-1;i>=0;i--){printf("%d\n",S->base[i]);}}bool IsFull(Sqstack *S)//判断是否满 {return S->top>=S->stacksize; } bool IsEmpty(Sqstack *S)//判断是否为空栈 {return S->top==0;}bool Inc(Sqstack *s)//栈满了则扩容，如果内存不够扩容则失败 {Elemtype *newbase=(Elemtype*)realloc(s->base,sizeof(Elemtype)*(s->stacksize+STACK_INC_SIZE));if(newbase==NULL){printf("满了");return false; }s->base=newbase;s->stacksize+=STACK_INC_SIZE;return true;}void push(Sqstack *S,Elemtype x)//入栈 {if(IsFull(S)&&!Inc(S)){printf("满了,%d不能入栈\n",x);return;}S->base[S->top++]=x;}void pop(Sqstack *S)//出栈 {if(IsEmpty(S)){printf("空的");return;}S->top--;}
Elemtype Gettop(Sqstack *S) //获取栈顶元素 {if(IsEmpty(S)){return false;}return S->base[S->top-1];}int length(Sqstack *S)//长度 {return S->top;}void clear(Sqstack *S)//清空栈 {S->top=0;}void destory(Sqstack *S)//销毁栈 {free(S->base);S->base=NULL;S->stacksize=S->top==0;}void conversion(int value)//进制转换 
{	Sqstack s;Initstack(&s);while(value){push(&s,value%8);value=value/8;}while(!IsEmpty(&s))
{	int v;v=Gettop(&s);pop(&s);printf("%d",v);}	
}bool Cheack(char *str)//括号匹配 
{ char v;Sqstack s;Initstack(&s);while(*str !='0'){if(*str=='['||*str=='('){push(&s,*str);}else if(*str==']'){v=Gettop(&s);if(v!='[')return false;pop(&s);}else if(*str==')'){v=Gettop(&s);if(v!='(')return false;pop(&s);}++str;}return IsEmpty(&s);
}
int main(void)
{char *str="[())]";bool flag=Cheack(str);if(flag){printf("OK\n");}else{printf("False");}} 
/*
int main()
{Elemtype Itim;Sqstack S;Initstack(&S);//conversion(13456);/*for(int i=1;i<=10;i++)push(&S,i);show(&S);Itim=Gettop(&S);printf("%d出栈\n",Itim);pop(&S);show(&S);}*/

3.2队列的实现

由于队列的实现比较简单，文章的开头就给出了2种链栈的实现方式，由于循环队列一直是队列的热门考点，这里只实现循环队列。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>#define Elemtype int
#define MAX_QUEUE 8//最大数量为8个 
typedef struct Queue{Elemtype *base;//基地址 int front;//队头头 int tail;//队尾 
}Queue;void InitQueue(Queue *Q)//初始化队列 
{Q->base=(Elemtype*)malloc(sizeof(Elemtype)*MAX_QUEUE);Q->front=Q->tail=0;
}void EnQueue(Queue *Q,Elemtype x)//入队 
{if((Q->tail+1)%MAX_QUEUE==Q->front){printf("已满\n");return;}Q->base[Q->tail]=x;Q->tail=(Q->tail+1)%MAX_QUEUE;printf("%d已经入队\n",x); 
}void show(Queue *Q)//展示队列 
{for(int i=Q->front;i!=Q->tail;){printf("%d  ",Q->base[i]);i=(i+1)%MAX_QUEUE;}printf("\n");
}
void DeQueue(Queue *Q)//出队 
{	printf("%d出队\n",Q->base[Q->front]);Q->front=(Q->front+1)%MAX_QUEUE;
}
int lenQueue(Queue *Q) 
{return (Q->tail-Q->front);
}
void Gethead(Queue *Q,Elemtype *x)//获取对头元素 
{
if(Q->front==Q->tail)return;*x=Q->base[Q->front];
}
void ClearQueue(Queue *Q)//清空 
{Q->front=Q->tail=0;
}
void DestroyQueue(Queue *Q)//销毁 
{ClearQueue(Q);free(Q->base);Q->base=NULL;
}int main()
{	int x;Queue Q;InitQueue(&Q);EnQueue(&Q,1);EnQueue(&Q,2);EnQueue(&Q,3);EnQueue(&Q,4);DeQueue(&Q);show(&Q);printf("队列长%d\n",lenQueue(&Q));Gethead(&Q,&x);printf("队头元素为%d\n",x);
}