队列和堆栈

本文主要包含以下内容：

一.栈以及栈的实现

二.队列以及队列的两种实现方式

三.总结

一.栈以及栈的两种实现

1.什么是栈？

入口和出口是同一个，遵循先进后出FILO的原则

2.栈的两种实现

顺序表方式：

template<typename E>class AStack {private:int top;int maxsize;E* alist;public:AStack(int size=defaultsize){maxsize = size;top = 0;alist = new E(maxsize);}~AStack() {delete[] alist;}void clear() { top = 0; }const E& topValue() const{assert(top > 0, "There is no element.");return alist[top - 1];};void push(const E&item) {assert(top < maxsize, "数组越界");alist[top] = item;top++;};void pop() {assert(top > 0, "There is no element.");top--;};int length()const {return top;}};

链表方式：

class node {public:E element;node* next;node(const E&Element,node*Next=NULL){element = Element;next = Next;}node() {next = NULL;}~node() {delete next;}};

template<typename E>class lstack {private:node<E>*top;int length;public:lstack() {top = NULL;length = 0;}~lstack() {node<E>*temp;while (top != NULL) {temp = top;top = top->next;delete temp;}length = 0;}const E&topValue()const {assert(top != NULL, "There is no element.");return top->element;}void push(const E&it) {top = new node<E>(it, top);length++;}void pop() {node<E>* temp = top;if (top != NULL){top = top->next;delete temp;length--;}}};

3.说明

两种实现方式都是对之前线性表实现的一个简化。

只需想清楚一个问题就可以了：入口和出口是位于表头还是表尾。

对于顺序表实现的栈，因位要方便的push 和pop元素，如果这个口位于表头，每次push  pop时都要把数组整体移动，时间为o(n)

如果位于表尾，直接push pop就可以了，时间O(1)，因此位于表尾。

对于链表，如果这个口位于表头，push pop的时间为O(1). 如果位于表尾，push pop的时间为O（n）.因此链表的栈口位于表头。

除此之外，链表不需要一个单独的头指针。

二.队列以及队列的两种实现方式

1.什么是队列？

简单来说，队列有两个口，一个口出，一个口入。遵循先进先出FIFO的原则。

2.实现

省略

3.说明

对于顺序队列，应该处理成一个循环数组。因为，如果不是循环数组，假设从表头入队表尾出队，则入队时间为O(N);

假设从表尾入队表头出队，则出队时间为O（n）。而设为循环数组，一个指针指向表头，一个指针指向表尾即可(size-1视为小与0）。

但是循环数组会遇到新的问题，及不能区分空队列和满队列。假设头指针和尾指针指向同一个元素的时候表示队列中有一个元素，尾指针小与头指针。

如果数组是满的，则尾指针仍然小与头指针。

解决方法：

a.用n+1大小的数组去存放n个元素

b.引入一个bool变量去区分这两种情况

三、总结

顺序队列实现时，遇到了空满队列不能区分的问题。

上述的解决思想很重要。






’