如何在C语言中实现链表、栈和队列等数据结构?


如何在C语言中实现链表、栈和队列等数据结构?

在C语言中实现链表、栈和队列等数据结构需要定义相关的数据结构和操作。下面我会给出每种数据结构的简单实现示例。

  1. 链表(LinkedList)

链表是由一系列节点组成,每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。

 

c复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义链表节点
typedef struct Node {
int data;
struct Node* next;
} Node;
// 创建新节点
Node* createNode(int data) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (!newNode) {
printf("Memory error\n");
return NULL;
}
newNode->data = data;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}
// 在链表末尾添加节点
void appendNode(Node** head, int data) {
Node* newNode = createNode(data);
if (!*head) {
*head = newNode;
return;
}
Node* temp = *head;
while (temp->next) {
temp = temp->next;
}
temp->next = newNode;
}
// 打印链表
void printList(Node* head) {
Node* temp = head;
while (temp) {
printf("%d ", temp->data);
temp = temp->next;
}
printf("\n");
}
int main() {
Node* head = NULL;
appendNode(&head, 1);
appendNode(&head, 2);
appendNode(&head, 3);
printList(head);
return 0;
}
  1. 栈(Stack)

栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构。

 

c复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_STACK_SIZE 100
typedef struct Stack {
int top;
unsigned capacity;
int* array;
} Stack;
Stack* createStack(unsigned capacity) {
Stack* stack = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
if (!stack) {
printf("Memory error\n");
return NULL;
}
stack->top = -1;
stack->capacity = capacity;
stack->array = (int*)malloc(stack->capacity * sizeof(int));
if (!stack->array) {
printf("Memory error\n");
return NULL;
}
return stack;
}
int isFull(Stack* stack) {
return stack->top == stack->capacity - 1;
}
int isEmpty(Stack* stack) {
return stack->top == -1;
}
void push(Stack* stack, int item) {
if (isFull(stack)) {
printf("Stack is full\n");
return;
}
stack->array[++stack->top] = item;
}
int pop(Stack* stack) {
if (isEmpty(stack)) {
printf("Stack is empty\n");
return INT_MIN;
}
return stack->array[stack->top--];
}
int main() {
Stack* stack = createStack(MAX_STACK_SIZE);
push(stack, 1);
push(stack, 2);
push(stack, 3);
printf("%d\n", pop(stack));
printf("%d\n", pop(stack));
return 0;
}
  1. 队列(Queue)

队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构。

 

c复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_QUEUE_SIZE 100
typedef struct Queue {
int front, rear;
unsigned capacity;
int* array;
} Queue;
Queue* createQueue(unsigned capacity) {
Queue* queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
if (!queue) {
printf("Memory error\n");
return NULL;
}
queue->front = queue->rear = -1;
queue->capacity = capacity;
queue->array = (int*)malloc(queue->capacity * sizeof(int));
if (!queue->array) {
printf("Memory error\n");

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