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除了数组、链表，线性的数据结构中还有很重要的几种结构：队列、栈。
队列，一种先进先出的数据结构（FIFO），其实队列可以看成是一个两个口的管道，从一个口进，另一个口出，先进去的必定得在另一个口先出去，否则后面的都出不去；栈，一种后进先出的数据结构（LIFO），栈更像是只有一个口的管道，只有一个开口可以进出，先进去的在底部，所以必须得让后进去的先出去，它才能出去。
实现队列和栈可以用顺序存储结构，也可以用链式存储结构。这里采用的是链表来实现，同时还有用两个栈实现一个队列和用两个队列实现一个栈的算法（采用STL中的queue和stack）。
1、队列
队列中最常用的操作就是入队列（push），出队列（pop)，查看队首的值（front）。入队列是加入队列的尾部，出队列是删除最前面的节点。
typedef struct ListNode{ int element; int *next; }ListNode; typedef struct LinkedQueue{ int size; ListNode *front; ListNode *back; }LinkedQueue; /* alloc a node.*/ ListNode* allocNode(int element){ ListNode *pNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); if(pNode){ pNode->element = elemnt; pNode->next = NULL; } return pNode; } /* alloc a queue.*/ LinkedQueue* allocLinkedQueue(){ LinkedQueue *pQueue = (LinkedQueue*)malloc(sizeof(LinkedQueue)); if(pQueue){ pQueue->size = 0; pQueue->front = NULL; pQueue->back = NULL; } return pQueue; } /* pop a node out of the queue.*/ bool pop(LinkedQueue *pQueue){ if(NULL == pQueue) return false; LinkedQueue *pNode = pQueue->front; if(pQueue->front == pQueue->back) pQueue->back = NULL; pQueue->front = pQueue->front->next; free(pNode); pQueue->size --; return true; } /* push a node into the queue.*/ bool push(LinkedQueue *pQueue,int element){ if(NULL == pQueue) return false; pQueue->size ++; if(NULL == pQueue->front){ pQueue->front = pQueue->back = allocNode(element); } else pQueue->back = allocNode(element); return true; } /* get the front element from the queue.*/ bool front(LinkedQueue *pQueue,int *element){ if(pQueue->size){ *element = pQueue->front->element; return true; } else return false; }
2、栈
栈中最常用的操作就是入栈（push），出栈（pop)，查看栈顶的值（front）。入栈是加入栈的顶部，出栈删除栈顶的节点。
typedef struct ListNode{ int element; struct ListNode *next; }ListNode; typedef struct LinkedStack{ ListNode *topNode; ListNode *downNode; int stackLength; }LinkedStack; /* get the top node from the stack.*/ int top(LinkedStack *pStack){ return pStack->topNode->element; } /* pop the top node from the stack.*/ void pop(LinkedStack **pStack){ ListNode *pNode = (*pStack)->topNode->next; free(*pStack); *pStack = pNode; } ListNode* allocNode(int element){ ListNode *pNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); if(NULL != pNode){ pNode->element = element; pNode->next = NULL; } return pNode; } /* push a node into the stack.*/ void push(LinkedStack **pStack,int element){ ListNode *pNode = allocNode(element); pNode->next = (*pStack)->topNode; (*pStack)->topNode = pNode; }
3、用两个栈实现一个队列
队列是先进先出，而栈是后进先出，怎么在栈中实现让一个元素先进先出？关键是利用好另一个栈。队列中主要的操作也不过就是push(),pop(),front()。
实现push就跟栈中的push一样，完全不需要修改。而要实现pop和front呢？这就需要借助另一个栈。首先在栈stack1中push，当有pop或者front操作时，我们把元素从stack1中出栈并压入stack2中。这样stack1中底部的元素就变为stack2顶部的元素了，然后从stack2中执行pop或者front操作。以后的pop或者front操作，都先从stack2中执行，当stack2中元素size为0时，就从stack1中出栈并压入stack2中然后执行；而每次pop操作只需要在stack1中执行。
bool pop(){ if(!pQueue.stack2.size() && !pQueue.stack1.size()) return false; if(!pQueue.stack2.size()){ while(pQueue.stack1.size()){ pQueue.stack2.push(pQueue.stack1.top()); pQueue.stack1.pop(); } } pQueue.stack2.pop(); return true; } int front(){ if(!pQueue.stack2.size()){ while(pQueue.stack1.size()){ pQueue.stack2.push(pQueue.stack1.top()); pQueue.stack1.pop(); } } return pQueue.stack2.top(); }
4、用两个队列实现一个栈
栈中最主要的操作就是push(),pop(),top()。
push操作每次把元素加入到queue1中即可，而pop和top操作就需要借助另一个队列了。假设queue1中压入了5个元素：1,2,3,4,5。则此时需要pop，也就是删除元素5。那么现在就需要把元素1,2,3,4pop了，才能pop元素5，但是栈操作中元素1,2,3,4不应该被pop掉,所以，就需要把1,2,3,4push到queue2中。每次pop操作,就先检查queue1中是否有元素，如果有n个元素，就把前面的n-1个元素pop,然后push到queue2中，然后执行pop；否则，就先把queue2中的n-1元素转移到queue1中，然后执行pop操作。top操作与pop操作类似。
bool pop(){ if(!pStack.queue1.size() && !pStack.queue2.size()) return false; if(pStack.queue1.size()) { while(pStack.queue1.size() != 1){ pStack.queue2.push(pStack.queue1.front()); pStack.queue1.pop(); } pStack.queue1.pop(); return true; } else{ while(pStack.queue2.size() != 1){ pStack.queue1.push(pStack.queue2.front()); pStack.queue2.pop(); } pStack.queue2.pop(); return true; } } int top(){ if(pStack.queue1.size()) { while(pStack.queue1.size() != 1){ pStack.queue2.push(pStack.queue1.front()); pStack.queue1.pop(); } return pStack.queue1.front(); } else{ while(pStack.queue2.size() != 1){ pStack.queue1.push(pStack.queue2.front()); pStack.queue2.pop(); } int top = pStack.queue2.front(); pStack.queue2.pop() pStack.queue1.push(top); return top; } }
完整代码详见：https://github.com/whc2uestc/DataStructure-Algorithm
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原文地址：http://www.cnblogs.com/whc-uestc/p/4656192.html
