咕咕咕了很久的資料結構，趁著複習趕緊撿一下。

今天我們研究一下棧和佇列：

棧是一種特殊的線性表，刪除和插入操作受限，遵循後進先出First in last out的原則（就像網球筒一樣，先進後出）。習慣上，我們稱表頭端（先進的部分）為棧底bottom or base，表尾端為棧頂top，插入和刪除都在棧頂top進行。在棧頂插入元素我們叫做push，在棧頂刪去元素我們叫做pop。作為線性表，當然棧也分為順序棧和鏈棧。我們還是分開進行說明。

我們先來康康順序棧的表示和實現：

//建立一個初始化的棧,我們先從順序棧開始
typedef struct
{
    SElemType *base;
    SElemType *top;
    int stacksize;
}SqStack;
//Initialize
Status InitStack(SqStack &S)
{
    S.base=new SElemType[MAXSIZE];
    if(!S.base) exit(OVERFLOW);   //分配失敗就溢位，退出程式；
    S.top=S.base;
    S.stacksize=MAXSIZE;
    return OK;
}
//Push
Status Push(SqStack &S,SElemType e)
{
    if(S.top - S.base ==S.stacksize) return ERROR; //棧滿了
    *S.top=e;    //強調一下，top指標邏輯上永遠懸空在棧頂元素上方一個空位置
    S.top++;    //所以我們先賦值，再讓S.top++
    return OK;
}
//Pop
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e)
//刪除棧頂元素，用e返回其值
{
    if(S.top==S.base) return ERROR;//Empty stack
    S.top--;    //棧頂指標- -
    e=*(S.top);    //取出目前最高的棧頂元素的值
    return OK；
}
//取棧頂元素
SElemType GetTop(SqStack S) //訪問S，但是不修改S，所以我們直接用SqStack S就可以了
{
    if(S.top != S.base) //棧非空，只有在空棧的時候，才是top指標 == base指標
        return *(S.top--);
}
 

我們再看看鏈棧：

//Statement
typedef struct stacknode
{
    elemtype data;
    struct stacknode *next;
}stacknode,*Linkstack;
//Initialize
Status initstack(Linkstack &S)
//There's no need to set a head node to create an empty stack,棧頂指標置空就可以
{
    S=NULL;
    return OK;
}
Status push(Linkstack &S,elemtype e)
{
    p=new stacknode;
    p->data=e;
    p->next=S;
    S=p;
    return OK;
}
Status pop(Linkstack &S,elemtype &e)
{
//刪除棧頂元素，用e返回其值
    if(S==NULL) return ERROR;
    e=S->data;
    p=S;
    S=S->next;
    delete p;
    return OK;
}
 

把棧理解為一個網球筒，入棧的元素就是放入一個新球p，data域為其值，next域指向棧頂S，然後再把棧頂S賦值為新的p，是一個從上而下的結構，後進先出，先進後出。

情景示例：

設想若干年後，幼兒園裡，老師正在給某個父母都是程式設計師的小男孩聽寫大小寫的alphabet，老師唸了：“大寫的A 小寫的k 大寫的M 大寫的N...”共十幾個字母，小朋友需要在聽寫結束的時候，把老師聽寫的字母按順序倒著念出來，由於小朋友感冒了，不想說話，於是想寫程式碼把這些字母一一呈現在螢幕上。意思意思而已。

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#define MAXSIZE 100
//為了傳承嚴蔚敏教材的風格，我們還是設定一個Status返回值
typedef int Status;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2 
//基本資料結構棧的定義 
typedef struct
{
	char *base;
	char *top;
	int stacksize;   //記錄棧的容量 
}SqStack;
//順序棧的初始化 
Status InitStack(SqStack &S)
{
	S.base = new char[MAXSIZE]; 		//哼哼，反正現在記憶體也不值錢
	if (!S.base) 
		return ERROR;	   //儲存分配失敗 
	S.top = S.base;				//最開始的時候，top和base指向同一個單元 
	S.stacksize = MAXSIZE;       //作為判滿的標誌 
	return OK;
}
//入棧push ,把新元素e插入作為棧頂元素 
Status Push(SqStack &S, char &e)  //這是引用的方式，這個在我前面的水文中有提到過。
{
	if (S.top - S.base == S.stacksize) return ERROR;//棧滿了，爆棧工程師瞭解一下？指標作差是返回相應的單元的個數 
	*S.top = e;	//注意top指標永遠是在實際棧頂 上方元素 的下標地址 
	S.top++; 		//如果你比較炫技，可以寫成*S.top++ =e; 
	return OK;
}

//出棧，雖然在這個情境下用不到的
Status Pop(SqStack &S, char &e)
{
	if (S.top == S.base) return ERROR; //棧空了，甚至沒有元素可以出棧
	e = *--S.top; //炫技瞭解一下？
	return OK;
}

//取出棧頂元素，印出老師聽寫的最後一個字母 
char GetTop(SqStack &S)
{
	if (S.top != S.base);//非空
	return *(S.top - 1);     //重中之重，一定要區分，是否你的這行程式碼修改了棧頂指標，此時top指標並未修改 
}
#include <stdio.h>
int main(void)
{
	SqStack S;
	InitStack(S);
	char Tingxie;
	scanf("%c", &Tingxie);
	Push(S,Tingxie);
	printf("%c\n",GetTop(S));


}

 

然後我們再看看佇列：

佇列是一種特殊的線性表，限定插入和刪除操作分別在表的兩端進行。具有先進先出(FIFO—First In First Out)的特點。我們可以把這個佇列理解成排隊買地鐵票。

廢話不多說，直接上程式碼。

#define MAXSIZE 1000
typedef struct 
{
    elemtype *base; //儲存空間的基地址
    int front;
    int rear;
}SqQuene;
//Initialize
Status InitQueue(SqQueue &Q)
{
    Q.base=new elemtype[MAXSIZE];
    if(!Q.base)    return OVERFLOW;
    Q.front=Q.rear=0;
    return OK;  
}
//attain the length of Q
int Qlength(SqQueue Q)
{
    return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;//take care of cyclic queue
}
//In queue
Status EnQueue(SqQueue &Q,elemtype e)
{
    if((Q.rear+1)%MAXSIZE=Q.front) return ERROR;
    Q.base[Q.rear]=e;//新元素插入隊尾
    Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE;//存進去，再加一，rear初始時為空
    return OK;
}
//out q
Status DeQueue(SqQueue &Q,elemtype &e)
{
    if(Q.front=Q.rear) return ERROR;
    e=Q.base[Q.front];
    Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE;
    return OK;
}