栈和队列实现的思路和代码

源代码挂在最后的总结处
语言还是C

第一节----栈

什么是栈

接下来我们要学习的两个数据结和前面的链表相比要简单很多了，我们主要讨论一下他们的主要性质和实现思路。

栈的定义：
栈是限定仅在一端进行插入和删除的线性表、
注意两个点，仅在一端和线性表

首先我们知道栈也是一种线性表，回想一下我们之前学过的顺序表和链表，这两位也是线性表，线性表无非就两种存储结构，顺序的和链式的，根据各自的优缺点，在前面的顺序表我们使用的顺序存储结构，链表使用的是链式的存储结构。那么我们来讨论一下栈使用什么存储结构比较好？

采用哪种存储结构，要根据栈的插入和删除特点来决定，我们把插入数据的一端叫做栈顶，另一端叫做栈底，并且后进如的数据先出，先进入的数据后出（如图）
在这里插入图片描述
基于这种特性刚好符合我们的数组的特性，如果采用链表的话，时间复杂度相比较于数组会有所提高。

确定了存储结构和栈的先进后出，后进先出的性质之后，下面我们就来开始写代码，实现栈。

实现栈的基本思路

使用顺序的存储结构实现栈和顺序表的实现的代码差不多，所以我们还是除了数组之外给出一个pop变量表示栈中元素的个数，在插入时pop++;，删除时pop–（和前面顺序表的size是一个道理），然后capacity表示容量的大小，当然在容量足的时候也要实现相应的扩容。

对于更具体的插入和删除等等接口函数的实现思路，我们放在各个函数的部分去介绍。

各个接口函数的实现

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初始化栈

初始化的函数接口和我们的顺序表的差不多，我这里先给出了，初始的容量的大小，后续可以再扩容。当然你也可以写成静态（即容量的大小是固定的，容量满了以后不能进行扩容）。
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销毁栈

因为使用的是数组，所以销毁就会容易很多，不必像链表那样一个一个的释放空间。
直接释放整个数组就好了。
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压栈

压栈就是向栈中添加数据元素，有时也叫入栈。
在压栈的时候，我们就要考虑一个问题了，我们前面初始化的时候给的容量大小是4，那么当容量满的时候就要进行扩容的操作，所以我们在正在压榨之前要进行容量的检查，这一点也是和我们前面的顺序表没啥区别的。

这里我在扩容的时候，扩的是原容量大小的二倍。
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出栈

出栈就是从栈中拿出一个数据元素，前面我们已经分析过，栈中数据的存和取都是在一端进行的，那么根据栈的特性，我们直接让pop–即可，这样我们在下一次进行入栈的时候，就能将原数据直接覆盖掉了。
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值得注意的一点是，如果栈已经空了的话（也就是pop为0），这时候就不能再进行出栈的操作了，所以进行断言或者其他的操作也行。

返回栈顶元素

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因为我们的pop表示的是栈中数据的个数，也是下一个数据要插入的位置，所以在返回栈顶数据时要pop-1。
同时栈为空的时候，也是不能进行返回栈顶元素的操作的（都没数据了，还返回个屁）。

栈的判空

栈的判空更简单了。
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栈的大小

根据我们前面的分析，栈的大小也就是pop的大小
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栈的讲解到此就结束啦!

第二节----队列

什么是队列

对列可是说是正好跟栈是反着来的。

队列的定义：
对列是在一端进行插入，另一端进行删除的线性表结构
它和栈的相同点都是线性表，所以我们待会肯定还是要讨论一下队列使用那种存储结构
不同点是，队列的是一端进行插入一端进行删除的线性表，而栈是限定在一端的。

那么我们就先来分析一下，队列使用链式的存储结构好还是使用顺序的存储结构好。

还是一样的，根据它的性质来，我们如果选用顺序表的话，无论是在哪一头进行删除或者插入的操作，都会移动大量的元素，如下图：
在这里插入图片描述
可以看到我们要是想删除1的话，那么后面的数据都需要进行前移一位，根据我们前面所将的链表的知识点来看，正好能避免这一点，所以链表的存储结构更加的适合队列这一种数据结构。