栈和队列基本操作--出，入，获取，检测，销毁_栈(创建,销毁,入,出)

1.栈的定义

栈的概念及结构
栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端
称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。

2.栈的增删查改

对于栈的实现，我们选用顺序表来实现

（1）初始化栈

void StackInit(Stack* ps)
{
	ps->a = 0;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}
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（2）入栈

void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
	assert(ps);
	if (ps->capacity == ps->top)
	{
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType) * ps->capacity * 2);
			if (tmp == NULL)
			{
				printf("realloc fail\n");
				exit(-1);//结束整个程序
			}
			ps->a = tmp;
			ps->capacity = ps->capacity * 2;
	}
	ps->a[ps->top] = data;
	ps->top++;
}
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（3）出栈

void StackPop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	ps->top--;
}
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（4）获取栈顶元素

STDataType StackTop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	return ps->a[ps->top - 1];
}
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（5）获取栈中有效元素个数

int StackSize(Stack* ps) 
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}
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（6）检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0

bool StackEmpty(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}
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（7）销毁栈

void StackDestroy(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
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3.队列的定义

队列的概念及结构
队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出
FIFO(First In First Out) 入队列：进行插入操作的一端称为队尾 出队列：进行删除操作的一端称为队头

typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode* next;
	QDataType data;
}QNodeNode;
// 队列的结构
typedef struct Queue
{
	QNodeNode* head;
	QNodeNode* tail;
}Queue;
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4.队列的增删查改

（1）初始化队列

空队列插入第一个元素

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	pq->head = pq->tail = NULL;
}

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（2）队尾入队列

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}
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（3）队头出队列

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QueueNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}
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（4）获取队列头部元素

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	return pq->head->data;
}
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（5）获取队列队尾元素

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	return pq->tail->data;
}
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（6）获取队列中有效元素个数

int QueueSize(Queue* pq)
{
	int size = 0;
	QueueNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}

	return size;
}
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（7）检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->head == NULL;
}
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（8）销毁队列

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	QueueNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QueueNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	pq->head = pq->tail = NULL;
}
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5.相关练习

题目描述：给定一个只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。

解题思路：采用入栈和出栈的方法，当我们遇到左括号，即’(‘或者’[‘或者’{‘时压入栈中，s继续往后遍历，当我们遇到右括号的时候，即’)‘或者’]‘或者’}’,此时我们将栈顶数据弹出，看是否匹配，如果不匹配，直接返回false，如果匹配继续往下遍历，直到s为空。
代码实现如下：

bool isValid(char * s)
{
    Stack st;
    StackInit(&st);
    while(*s)
    {
        if(*s=='['||*s=='('||*s=='{')
        {
            StackPush(&st,*s);
            ++s;
        }
        else
        {
            if(StackEmpty(&st))
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            char top=StackTop(&st);
            if((top=='['&&*s!=']')
            ||(top=='('&&*s!=')')
            ||(top=='{'&&*s!='}'))
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            else
            {
               StackPop(&st);
               ++s;
            }
        }
    }
    bool ret=StackEmpty(&st);
    StackDestroy(&st);
    return ret;
}
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