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# 10.1 栈和队列

## 一、概念

### 1.栈

（1）栈实现了后进先出操作。\
在栈的数组实现中，栈顶指针指向栈顶元素，插入时先修改指针再插入，删除时先取栈顶元素再修改指针。\
当top\[S]=0时，栈中空的。

（2）数组栈的结构：\
int top;//栈顶指针\
int \*s];//指向栈数组

（3）在栈上实现的操作\
STACK-EMPTY(S)//判断栈是否为空\
PUSH(S, x) //把x压入到栈顶\
POP(S) //取出并返回栈顶元素

### 2.队列

（1）队列实现了先进先出操作。\
在队列的数组实现中，队列的头指针指向队列首元素，删除时先取队列首元素再修改指针，队列的尾指针指向队尾元素的下一个元素，插入时先插入再修改指针\
当top\[S]=0时，栈中空的。

（2）数组队列的结构：\
int tail;//队列尾，指向最新进入的元素\
int head;//队列头，指向最先出的元素\
int length;//队列的长度\
int \*s;//指向数组队列

（3）在队列上实现的操作\
ENQUEUE(Q, x) //把x插入到队列尾\
DEQUEUE(Q) //取出队列首元素并返回

## 二、代码

```cpp
//10.1栈和队列
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string>
using namespace std;

/*****************栈*******************************************************/
struct stack
{
    int top;//栈顶指针
    int *s;//数组
    stack(int size):top(0){s = new int[size+1];}
//    ~stack(){delete []s;}
};
void Print(stack S)
{
    int i;
    //从栈底到栈顶的顺序输出
    for(i = 1; i <= S.top; i++)
        cout<<S.s[i]<<' ';
    cout<<endl;
}
//检查一个栈是否为空
bool Stack_Empty(stack &S)
{
    if(S.top == 0)
        return true;
    else
        return false;
}
//入栈
void Push(stack &S, int x)
{
    S.top++;
    S.s[S.top] = x;
}
//出栈
int Pop(stack &S)
{
    if(Stack_Empty(S))
    {
        cout<<"underflow"<<endl;
        exit(0);
    }
    else
    {
        S.top--;
        return S.s[S.top+1];
    }
}
/*****************队列********************************************************/
struct queue
{
    int tail;//队列头指针
    int head;//队列尾指针
    int length;//队列长度
    int *s;//数组
    queue(int size):tail(1),head(1),length(size){s = new int[size+1];}
};
//从队列头到队列尾输出
void Print(queue Q)
{
    int i;
    if(Q.tail >= Q.head)
    {
        for(i = Q.head; i < Q.tail;i++)
            cout<<Q.s[i]<<' ';
        cout<<endl;
    }
    //因为循环的原因，队列尾可能在队列头的前面
    else
    {
        for(i = Q.head; i <= Q.length; i++)
            cout<<Q.s[i]<<' ';
        for(i = 1; i < Q.tail; i++)
            cout<<Q.s[i]<<' ';
        cout<<endl;
    }
}
//判断队列是否为空
bool Queue_Empty(queue Q)
{
    if(Q.tail == Q.head)
        return 1;
    return 0;
}
//入队列
void Enqueue(queue &Q, int x)
{
    Q.s[Q.tail] = x;
    if(Q.tail == Q.length)
        Q.tail = 1;
    else Q.tail++;
}
//出队列
int Dequeue(queue &Q)
{
    int x = Q.s[Q.head];
    if(Q.head == Q.length)
        Q.head = 1;
    else Q.head++;
    return x;
}
```