栈
栈的概念
栈：一种特殊的线性表，其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。
压栈：栈的插入操作叫做进栈 / 压栈 / 入栈， 入数据在栈顶 。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。 出数据也在栈顶 。
可以想象为羽毛球桶
只可从上方放入，同时只能从上方先取
但是并不代表插入顺序为1234的栈输出就一定为4321
例如：
插入12，取出21，插入34，取出43，顺序即为2143
栈的实现：
栈的实现一般可以使用 数组或者链表实现 ，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小。
因为我们已经学过链表与数组（顺序表）的各种操作，因此我们直接上代码
我们以动态数组为例展示栈：
头文件：
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* _a;int _top; // 栈顶int _capacity; // 容量
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);源文件：
#include"stack.h"
void StackInit(Stack* ps) {assert(ps);ps->_a = NULL;ps->_capacity = 0;ps->_top = -1;
}
void StackPush(Stack* ps, STDataType data) {if (ps->_capacity == ps->_top + 1) {int newcapacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->_capacity;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->_a, newcapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL) {perror("realloc error");return;}ps->_a = tmp;ps->_capacity = newcapacity;}ps->_top++;ps->_a[ps->_top] = data;
}
void StackPop(Stack* ps) {if (ps->_top == -1) {printf("no value!\n");return;}ps->_top--;
}
STDataType StackTop(Stack* ps) {return ps->_a[ps->_top];
}
int StackSize(Stack* ps) {return ps->_top+1;
}
int StackEmpty(Stack* ps) {if (ps->_top == -1)return 1;return 0;
}
void StackDestroy(Stack* ps) {ps->_capacity = 0;ps->_top = -1;free(ps->_a);ps->_a = NULL;
}main函数:
#include"stack.h"
int main() {Stack stack;StackInit(&stack);int i;for (i = 0; i < 10; i++) //将0-10放入栈中StackPush(&stack, i);printf("元素个数:%d\n", StackSize(&stack)); //输出元素个数if (!StackEmpty(&stack))printf("非空\n");for (i = 0; i < 10; i++) { //出栈printf("%d ", StackTop(&stack));StackPop(&stack);}printf("\n");if (StackEmpty(&stack))printf("空\n");StackDestroy(&stack); //销毁if (StackEmpty(&stack))printf("空");
}展示：
队列：
队列的结构与概念：
队列与栈是完全相反的先进先出。
队列：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) 入队列：进行插入操作的一端称为 队尾 出队列：进行删除操作的一端称为 队头
队列的实现：
队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。
这里我们以链表来实现：
头文件：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
// 链式结构：表示队列
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{struct QListNode* _next;QDataType _data;
}QNode;// 队列的结构
typedef struct Queue
{QNode* _front;QNode* _rear;
}Queue;// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q);
// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0
int QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);源文件：
#include"queue.h"
void QueueInit(Queue* q) {q->_front = NULL;q->_rear = NULL;
}
void QueuePush(Queue* q, QDataType data) {QNode* tmp = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (tmp == NULL) {perror("malloc error!\n");return;}if (q->_front == NULL) {q->_front = tmp;q->_rear = tmp;tmp->_data = data;tmp->_next = NULL;return;}q->_rear->_next = tmp;tmp->_next = NULL;tmp->_data = data;q->_rear = tmp;
}
void QueuePop(Queue* q) {if (q->_front == NULL) {printf("no value!\n");return;}if (q->_front == q->_rear) {free(q->_front);q->_front = q->_rear = NULL;return;}QNode* tmp = q->_front->_next;free(q->_front);q->_front = tmp;
}
QDataType QueueFront(Queue* q) {return q->_front->_data;
}
QDataType QueueBack(Queue* q) {return q->_rear->_data;
}
int QueueSize(Queue* q) {if (q->_front == NULL)return 0;int sum = 1;QNode* tmp = q->_front;while (tmp != q->_rear) {tmp = tmp->_next;sum++;}return sum;
}
int QueueEmpty(Queue* q) {if (q->_front == NULL)return 1;return 0;
}
void QueueDestroy(Queue* q) {if (q->_front == NULL)return;QNode* tmp = q->_front,*cur=tmp;q->_front = q->_rear = NULL;while (tmp) {tmp = tmp->_next;free(cur);cur = tmp;}
}main函数：
#include"queue.h"
int main() {int i;Queue list;QueueInit(&list);for (i = 0; i < 10; i++) //插入1-10QueuePush(&list, i);if (!QueueEmpty(&list)) //判断是否为空printf("非空\n");printf("长度为：%d\n", QueueSize(&list)); //计算长度printf("尾值为%d\n", QueueBack(&list)); //输入尾值for (i = 0; i < 10; i++) { //输出printf("%d ", QueueFront(&list));QueuePop(&list);}printf("\n");QueueDestroy(&list); //销毁if (QueueEmpty(&list))printf("空\n");
}展示：
括号匹配问题：
现阶段处于C语言阶段，因此我们使用的栈都是自己定义的，我们先看问题：
链接：. - 力扣（LeetCode）
乍一看这题目与栈就相当的符合：
思路：
如果是左括号就入栈，否则则将栈顶元素与当前元素进行匹配，匹配的上就出栈，否则返回fasle(还有可能根本就没有栈顶元素)。
必要忘了比完之后可能还有一种情况，左括号没有匹配完还有剩下也是返回false
我们直接上代码
代码
bool isValid(char* s) {Stack stack;StackInit(&stack);while (*s) {if (*s == '[' || *s == '{' || *s == '(')StackPush(&stack, *s);else {if (stack._top!=-1&&((*s == ')' && StackTop(&stack) == '(')|| (*s == ']' && StackTop(&stack) == '[') ||(*s == '}' && StackTop(&stack) == '{')))StackPop(&stack);elsereturn false;}s++;}if (StackEmpty(&stack))return true;return false;
}
