1、栈

1.1栈的概念及结构

栈时一种特殊的线性表，只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。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。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。

1.2栈的基本实现

栈的结构体定义：

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;

栈的初始化：

void STInit(ST* pst)
{assert(pst);pst->a = NULL;pst->top = 0; //指向栈顶元素的下一个位置pst->capacity = 0;
}

栈的销毁：

void STDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst->a);pst->a = NULL;pst->top = 0;pst->capacity = 0;
}

入栈：

void STPush(ST* pst, STDataType x)
{if (pst->top == pst->capacity){int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}pst->a = tmp;pst->capacity = newcapacity;}pst->a[pst->top] = x;pst->top++;
}

出栈：

void STPop(ST* pst)
{assert(pst);assert(!STEmpty(pst));pst->top--;
}

栈顶元素：

STDataType STTop(ST* pst)
{assert(pst);assert(!STEmpty(pst));return pst->a[pst->top - 1];
}

判空：

bool STEmpty(ST* pst)
{assert(pst);return pst->top == 0;
}

栈的大小：

int STSize(ST* pst)
{assert(pst);return pst->top;
}

2、队列

2.1队列的概念及结构

队列是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)的性质。

进行插入操作的一端称为队尾，进行删除操作的一端称为队头。

2.2队列的基本实现

队列的结构体定义：

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QNode;typedef struct Queue
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;

队列的基本操作：

//队列初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = NULL;pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//队列销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->phead;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//入队
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail\n");return;}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->ptail == NULL){assert(pq->phead == NULL);pq->phead = pq->ptail = newnode;}else{pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}pq->size++;
}//出队
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->phead->next == NULL){//单个节点，直接删除free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else{//多个节点，相当于头删QNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}pq->size--;
}//队头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}//队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}//队列长度
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->phead == NULL && pq->ptail == NULL;
}