C语言表、栈和队列详解及实例代码

C语言表、栈和队列详解

表ADT

形如A1,A2,A3…An的表，这个表的大小为n，而大小为0的表称为空表，非空表中，Ai+1后继Ai，Ai-1前驱Ai，表ADT的相关操有PrintList打印表中的元素；CreateEmpty创建一个空表；Find返回关键字首次出现的位置；Insert和Delete从表的某个位置插入和删除某个关键字。

对表的所有操作都可以通过使用数组来实现，但在这里使用链表的方式来实现。链表（linked list）由一系列不必在内存中相连的结构组成，每个结构均含有元素和指向包含该元素后继元的结构的指针。链表的结构有很多种，单向链表、双向链表、循环链表、有无表头的链表，这里以有表头结点的单向链表为例，其余几种的实现思路相同。

首先定义链表的结构：

				?

									struct Node 

									{ 

									 ElementType Element; 

									 Node *Next; 

									};

表ADT的主要操作：

				?

									Node *CreateEmpty() 

									{ 

									 Node *header = new Node; 

									 Header->Element = 0; 

									 Header->Next = NULL; 

									 return header; 

									} 

									void PrintList(Node *List) 

									{ 

									 Node *p = List->Next; 

									 While (p) 

									 { 

									  std::cout << p->Element << “ “; 

									 } 

									} 

									Node *Find(Node *List, ElementType X) 

									{ 

									 Node *p = List->Next; 

									 while(p && p->Element != X) 

									 { 

									  p = p->Next; 

									 } 

									 return p; 

									} 

									void Insert(Node *List, ElementType X) 

									{ 

									 Node *p = List; 

									 while(p->Next) 

									 { 

									  p = p->Next; 

									 } 

									 p->Next = new Node; 

									 p = p->Next; 

									 p->Next = NULL; 

									 p->Element = X; 

									} 

									void Delete(Node *List, ElementType X) 

									{ 

									 Node *p = List->Next; 

									 Node *d = p->Next; 

									 while(d->Element != X) 

									 { 

									p = p->Next; 

									d = p->Next; 

									 } 

									 p->Next = d->Next; 

									 delete d; 

									}

以上是基本的几个操作，可以看到，操作中没有对链表是否为空进行检测，在删除操作中存在隐患。

栈ADT

栈（stack）是限制插入和删除只能在一个位置上进行的表，该位置是表的末端，叫做栈的顶（top）。对栈的基本操作有Push（进栈）和Pop（出栈），前者相当于插入，后者相当于删除最后插入的元素。

栈的实现可以是指针，或者使用数组，数组的实现在笔者前面的已经介绍过了，今次使用单链表的方式实现。

首先，栈的结构定义：

				?

									struct Stack 

									{ 

									 ElementType Element; 

									 Stack *Next; 

									};

栈ADT的主要操作：

				?

									Stack *CreateStack() 

									{ 

									 Stack *S = new Stack; 

									 S->Next = NULL; 

									 return S; 

									} 

									void Push(Stack *S, ElementType X) 

									{ 

									 Stack *p = new Stack; 

									 p->Next = S; 

									 S->Element = X; 

									 S = p; 

									} 

									ElementType Pop(Stack *S) 

									{ 

									 Stack *p = S; 

									 if(S->Next) 

									 { 

									S = S->Next; 

									delete p; 

									 } 

									 return S->Element; 

									}

队列ADT

像栈一样，队列也是一种表，然而，使用队列时插入在一端进行而删除则在另一端进行。队列的基本操作时Enqueue（入队）和Dequeue（出队），入队是指在表的末端rear插入一个元素，而出队是删除（或者返回）在表的开头front的元素。

如同栈的情形一样，栈的实现可以用指针和数组的方式，数组的方式笔者同样在之前做过介绍，今次使用单链表的方式实现。

首先，定义队列的结构：

				?

									struct Queue 

									{ 

									 ElementType Element; 

									 Queue *Next; 

									};

队列ADT的主要操作：

				?

									Queue *CreateQueue() 

									{ 

									 Queue *p = new Queue; 

									 p->Next = NULL; 

									 return p; 

									} 

									void Enqueue(Queue *rear, ElementType X) 

									{ 

									 Queue *p = new Queue; 

									 p->Element = X; 

									 rear->Next = p; 

									 rear = p; 

									} 

									ElementType Dequeue(Queue *front) 

									{ 

									 Queue *p = front; 

									 ElementType e = front->Element; 

									 front = front->Next; 

									 delete p; 

									 return e; 

									}