数据结构 栈

数据结构中最常用的一种结构---栈;

栈好比现实生活中的瓶子,瓶子的直径只能存放单个物品,先进后出,后进先出;


栈分为两种:一种是顺序栈,一种是链式栈

顺序栈:

typedef int ElemType;   

#define MAXSIZE 100   

typedef struct sequence_stack

{ ElemType data[MAXSIZE];

int top;

}SeqStack; 

顺序栈相当于数组一样的存储结构,元素连续,而且操作基本上在栈顶,所以简单

由于顺序栈的操作位置基本在栈底,所以,不需要查找插入和删除的位置,也不需要移动元素,因而顺序栈的基本操作要比顺序表简单的多,其基本操作时间复杂度均为O(1)。下面给出顺序栈的部分操作的实现。

(1)初始化操作。顺序栈的初始化就是构造一个空的顺序栈S,初始分配的最大容量为maxsize,预设的需要扩容的增量为incresize。其主要操作是:申请存储控件,栈顶指针的初始值置为-1.

void InitStack_Sq(SqStack &S,intmaxsize=STACK_INIT_SIZE,intincresize=STACKINCREMENT)

{   

S.stack=(ElemType *)malloc(maxsize*sizeof(ElemType));//顺序栈的初始分配最大空间

if(!S.stack)exit(1);//存储控件分配失败

S.top = -1;//置栈空

S.stacksize = maSxsize;//顺序栈的当前容量

S.incrementsize = incresize;//增补空间

}    //InitStack_Sq

(2)求顺序栈的长度操作。统计顺序栈S中数据元素的个数,并返回统计结果。其主要操作是:返回顺序栈中栈顶指针的上一个位置。

intStackLength_Sq(SqStack S)

{

return S.top+1;

}//StackLength_Sq

(3)进栈操作。将一个新元素插入到顺序栈S的栈顶的上一个位置,作为新的栈顶元素。其主要操作是:先判断顺序栈是否已满,若已满,则重新分配空间,然后将栈顶指针加1,再将进栈元素插入到栈顶处。

boolPush_Sq(SqStack &S, ElemType e)

{//在顺序栈的栈顶插入元素e

if(S.top==S.stacksize-1)

{    S.stack=(ElemType *)realloc(S.stack,(S.stacksize+incrementsize)*sizeof(ElemType));//栈满,给顺序栈增补空间

if(!S.stack)

return false;//存储分配空间失败

S.stacksize+=S.incrementsize;

}

S.stack[++top]=e;//栈顶指针上移,元素e进栈

return true;}//Push_Sq

(4)出栈操作。将元素S的栈顶元素删除。其主要操作是:先判断栈顶指针书否为空,若非空,则将栈顶元素取出,然后将栈顶指针减1.

bool Pop_Sq(SqStack &S, ElemType &e)

{//删除顺序栈栈顶元素,并让e返回其值

if(S.top==-1)

return false;

e = S.stack[S.top--];

return false;

}//Pop_Sq

(5)取栈顶操作。取出顺序栈S的栈顶元素的值。其主要操作是:先判断顺序栈是否为空,若非空,则将栈顶元素取出。

bool GetTop_Sq(SqStack S,ElemType e)

{        //取顺序栈顶元素,并让e返回其值

if(S.top==-1)

return false;

e=S.stack[S.top];

return true;

}//GetTop_Sq

(6)判断栈空操作。判断顺序栈S是否为空。若S为空则返回true,否则返回false。

bool StackEmpty_Sq(SqStack S)

{

if(S.top==-1)

return true;

return false;

}

(7)撤销顺序栈操作。释放顺序栈S所占用的存储空间。

void DestroyStack_Sq(SqStack &S)

  free(S.stack); 

  S.stacksize =0; 

  S.top = -1;

}//DestroyStack_Sq

链栈:

声明节点结构:

typedef char ElementType;

typedef structnode* LinkStack;struct node {

    ElementType data;

    LinkStack next;

};//初始化

初始化链栈:

void InitLinkStack(LinkStack *L) {

    (*L) = NULL;

}//入栈

入栈:

void  PushStack(LinkStack *L, ElementType x) {

    LinkStack s;

    s = (LinkStack)malloc(sizeof(struct node));

    s->data = x;

    s->next = (*L);//L是栈顶元素(*L) = s;//s成为新的栈顶元素}

出栈:

void PopStack(LinkStack *L, ElementType *x) {

    if((*L)->next == NULL) {

        printf("空栈");

    }  else {

        LinkStack p;

        *x = (*L)->data;

        p = (*L);//标记栈顶(*L) = (*L)->next;

        free(p);//出栈    }

}

打印栈:

void  PrintNode(LinkStack L) {

    while(L != NULL) {

        printf("%c", L->data);

        L = L->next;

    }

    printf("\n");

}

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