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前面的博客写了如何实现栈和队列#xff0c;下来我们来看一下队列和栈的相关习题。
链接: 栈和队列的实现 文章目录 前言1.用栈实现括号匹配2.用队列实现栈3.用栈实现队列4.设计循环队列 1.用栈实现括号匹配 此题最重要的就是数量匹配和顺序匹配。 用栈可以完美的做到…前言
前面的博客写了如何实现栈和队列下来我们来看一下队列和栈的相关习题。
链接: 栈和队列的实现 文章目录 前言1.用栈实现括号匹配2.用队列实现栈3.用栈实现队列4.设计循环队列 1.用栈实现括号匹配 此题最重要的就是数量匹配和顺序匹配。 用栈可以完美的做到 1.左括号入栈 2.有右括号取栈顶左括号匹配 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includestdio.h
#includeassert.h
#includestdlib.h
#includestdbool.h
typedef char STDataType;typedef struct Stack
{STDataType* a;int top; // 标识栈顶位置的int capacity;
}ST;void STInit(ST* pst);
void STDestroy(ST* pst);// 栈顶插入删除
void STPush(ST* pst, STDataType x);
void STPop(ST* pst);
STDataType STTop(ST* pst);bool STEmpty(ST* pst);
int STSize(ST* pst);void STInit(ST* pst)
{assert(pst);pst-a NULL;pst-capacity 0;// 表示top指向栈顶元素的下一个位置pst-top 0;// 表示top指向栈顶元素
//pst-top -1;
}void STDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst-a);pst-a NULL;pst-top pst-capacity 0;
}// 栈顶插入删除
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{assert(pst);if (pst-top pst-capacity){int newcapacity pst-capacity 0 ? 4 : pst-capacity * 2;STDataType* tmp (STDataType*)realloc(pst-a, sizeof(STDataType) * newcapacity);if (tmp NULL){perror(realloc fail);return;}pst-a tmp;pst-capacity newcapacity;}pst-a[pst-top] x;pst-top;
}void STPop(ST* pst)
{assert(pst);// 不为空assert(pst-top 0);pst-top--;
}STDataType STTop(ST* pst)
{assert(pst);// 不为空assert(pst-top 0);return pst-a[pst-top - 1];
}bool STEmpty(ST* pst)
{assert(pst);/*if (pst-top 0){return true;}else{return false;}*/return pst-top 0;
}int STSize(ST* pst)
{assert(pst);return pst-top;
}
//这里以上都是栈的代码
bool isValid(char* s)
{ST st;STInit(st);while (*s){if (*s [ || *s ( || *s {){STPush(st, *s);}else{if (STEmpty(st)!NULL)//右括号比左括号多{STDestroy(st);return false;}char top STTop(st);STPop(st);if ((*s ] top ! [)//控制顺序不匹配|| (*s } top ! {)|| (*s ) top ! ()){STDestroy(st);return false;}}s;}bool ret STEmpty(st);//如果栈空了那么就是都匹配走了STDestroy(st); //只要不空说明没匹配完但只能解决左括号多右括号少的问题return ret;
}2.用队列实现栈 这样感觉没什么用很低效但是这题考的就是我们对于队列和栈性质的理解
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includestdio.h
#includeassert.h
#includestdlib.h
#includestdbool.h
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{QDataType val;struct QueueNode* next;
}QNode;typedef struct Queue
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
void QueuePop(Queue* pq);
QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq-phead pq-ptail NULL;pq-size 0;
}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;
}void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode NULL){perror(malloc fail);return;}newnode-val x;newnode-next NULL;if (pq-ptail NULL){pq-ptail pq-phead newnode;}else{pq-ptail-next newnode;pq-ptail newnode;}pq-size;
}void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);// assert(pq-phead);QNode* del pq-phead;pq-phead pq-phead-next;free(del);del NULL;if (pq-phead NULL)pq-ptail NULL;pq-size--;
}QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);// assert(pq-phead);return pq-phead-val;
}QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);// assert(pq-ptail);return pq-ptail-val;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq-phead NULL;
}int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq-size;
}
//这里之前都是队列的代码
typedef struct //匿名结构体
{Queue q1;Queue q2;
} MyStack;MyStack* myStackCreate()
{MyStack* pst (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(pst-q1);QueueInit(pst-q2);return pst;
}void myStackPush(MyStack* obj, int x) //插入哪个不为空就往哪里插都为空随便进一个都行
{if (!QueueEmpty(obj-q1))QueuePush(obj-q1, x);elseQueuePush(obj-q2, x);
}int myStackPop(MyStack* obj)
{//假设q1为空q2不为空Queue* emptyqobj-q1;Queue* nonemptyqobj-q2;if (!QueueEmpty(obj-q1))//如果假设错了,就交换{emptyq obj-q2;nonemptyq obj-q1; }//非空队列钱N-1个元素导入空队列最后一个就是栈顶元素while (QueueSize(nonemptyq)1){QueuePush(emptyq, QueueFront(nonemptyq));//将非空队列插入空队列QueuePop(nonemptyq);//删掉}//并返回栈顶元素int topQueueFront(nonemptyq);QueuePop(nonemptyq);return top;
}int myStackTop(MyStack* obj)
{//谁不为空就返回谁的队尾数据队尾数据就是导数据之后栈顶的数据if (!QueueEmpty(obj-q1))return QueueBack(obj-q1);elsereturn QueueBack(obj-q2);
}bool myStackEmpty(MyStack* obj)
{return QueueEmpty(obj-q1) QueueEmpty(obj-q2);//两个都为空才是空
}void myStackFree(MyStack* obj)
{QueueDestroy(obj-q1);QueueDestroy(obj-q2);free(obj);
}3.用栈实现队列 和队列实现栈的思路一样主要考察栈和队列的性质
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includestdio.h
#includeassert.h
#includestdlib.h
#includestdbool.htypedef int STDataType;typedef struct Stack
{STDataType* a;int top; // 标识栈顶位置的int capacity;
}ST;void STInit(ST* pst);
void STDestroy(ST* pst);// 栈顶插入删除
void STPush(ST* pst, STDataType x);
void STPop(ST* pst);
STDataType STTop(ST* pst);bool STEmpty(ST* pst);
int STSize(ST* pst);void STInit(ST* pst)
{assert(pst);pst-a NULL;pst-capacity 0;// 表示top指向栈顶元素的下一个位置pst-top 0;// 表示top指向栈顶元素//pst-top -1;
}void STDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst-a);pst-a NULL;pst-top pst-capacity 0;
}// 栈顶插入删除
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{assert(pst);if (pst-top pst-capacity){int newcapacity pst-capacity 0 ? 4 : pst-capacity * 2;STDataType* tmp (STDataType*)realloc(pst-a, sizeof(STDataType) * newcapacity);if (tmp NULL){perror(realloc fail);return;}pst-a tmp;pst-capacity newcapacity;}pst-a[pst-top] x;pst-top;
}void STPop(ST* pst)
{assert(pst);// 不为空assert(pst-top 0);pst-top--;
}STDataType STTop(ST* pst)
{assert(pst);// 不为空assert(pst-top 0);return pst-a[pst-top - 1];
}bool STEmpty(ST* pst)
{assert(pst);/*if (pst-top 0){return true;}else{return false;}*/return pst-top 0;
}int STSize(ST* pst)
{assert(pst);return pst-top;
}
//以上为栈的代码
typedef struct
{ST pushst;//入数据栈ST popst;//出数据栈
} MyQueue;MyQueue* myQueueCreate()
{MyQueue* obj (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));STInit(obj-popst);STInit(obj-pushst);return obj;
}void myQueuePush(MyQueue* obj, int x)
{STPush(obj-pushst, x);
}int myQueuePop(MyQueue* obj)
{int front myQueuePeek(obj);//有数据不动没数据导数据STPop(obj-popst);return front;
}int myQueuePeek(MyQueue* obj) //返回队列开头的元素
{if (STEmpty(obj-popst))//如果popst不为空,跳到最后返回栈顶元素{ while (!STEmpty(obj-pushst)){//popst为空那就导数据把pushst的数据导入popst再返回栈顶元素STPush(obj-popst, STTop(obj-pushst));STPop(obj-pushst);}}return STTop(obj-popst);//返回栈顶元素
}bool myQueueEmpty(MyQueue* obj)
{return STEmpty(obj-popst) STEmpty(obj-pushst);
}void myQueueFree(MyQueue* obj)
{STDestroy(obj-popst);STDestroy(obj-pushst);free(obj);
}部分函数的结构如下
4.设计循环队列 ① ②
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include stdbool.htypedef struct
{int* a;//数组指针(一开始开的空间)int front;//头int back;//尾int k;//数据个数
} MyCircularQueue;MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k)
{MyCircularQueue* obj (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));obj-a (int*)malloc(sizeof(int) * (k 1));obj-front 0;obj-back 0;obj-k k;return obj;
}bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj)
{return obj-front obj-back;//头等于尾是空
}bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj)
{return (obj-back 1) % (obj-k 1) obj-front;//上述图片分析出的公式
}bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) //插入
{if (myCircularQueueIsFull(obj))return false; //如果满了就返回错obj-a[obj-back] value;obj-back;obj-back % (obj-k 1);//防止越界return true;
}bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) //删除
{if (myCircularQueueIsEmpty(obj))return false;obj-front;obj-front % (obj-k 1);return true;
}int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) //从队首获取元素。如果队列为空返回 -1 。
{if (myCircularQueueIsEmpty(obj))return -1;return obj-a[obj-front];
}int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) //获取队尾元素。如果队列为空返回 -1 。
{if (myCircularQueueIsEmpty(obj))return -1;if (obj-back 0)return obj-a[obj-k];elsereturn obj-a[obj-back - 1];
}void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj)
{free(obj-a);free(obj);
}部分代码结构如下 ① ② ③
