数据结构(C语言版)---栈
1、栈:仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。后进先出LIFO。
1)表尾端(允许插入和删除的一端)为栈顶,表头端(不允许插入和删除的一端)为栈底。
2)入栈:插入元素的操作。出栈:删除栈顶元素
3)栈的应用:数值转化、括号匹配检验、行编辑程序、迷宫求解、表达式求值
2、栈的两种存储表示方式
1)顺序栈(栈的顺序存储结构):利用一组地址连续的存储单元一次存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设指针top指示栈顶元素在顺序栈中的位置。top=0表示空栈。
2)链栈(栈的链式存储结构);优点是便于多个栈共享存储空间和提高效率。
3、括号匹配检验
1)左括号,则进栈。
2)右括号,若栈为空,则右括号多。
3)右括号,与栈顶元素比较,若相等则左括号出栈,若不相等则不匹配。
4)表达式检验结束时,若栈空则匹配成功,否则左括号多。
4、栈的基本操作
InitStack(&S):构造空栈
DestroyStack(&S):销毁栈
ClearStack(&S):清空栈
StackEmpty(S):判断栈是否为空,若为空则返回true,否返回false
StackLength(S):返回栈的长度
GetTop(S,&e):用e返回栈的栈顶元素
Push(&S,e):插入e为新栈顶
Pop(&S,&e):删除栈顶元素,并用e返回其值。
5、共享栈:利用栈底位置相对不变性的特性,使得两个顺序栈共享一个一维数据空间,将两个栈底设置在共享空间的两端。
1)top0=-1时0号栈为空,top1=maxsize时1号栈为空,仅当两个栈顶指针相邻(top1-top0=1)时,栈满。
2)当0号栈进栈时top0先加1再赋值,1号栈进栈时top1先减1在赋值。
6、栈的顺序存储类型描述
typedef struct {
int data[maxsize];
int top;//栈顶指针,初始时设置S.top=-1,栈顶元素为:S.data[S.top],栈空条件:S.top==-1栈满条件:S.top==maxsize-1栈长:S.top+1
}Sqstack;
void initstack(Sqstack &S)
{
S.top = -1;
}
2)判断栈空
bool stackempty(Sqstack S)
{
if (S.top == -1)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
3)进栈
bool push(Sqstack &S, int e)
{
if (S.top == maxsize - 1)
{
return false;
}
S.data[++S.top] = e;
return true;
}
5)出栈
bool pop(Sqstack &S, int &e)
{
if (S.top == -1)
{
return false;
}
e = S.data[S.top--];
return true;
}
6)读栈顶元素
bool GetTop(Sqstack S, int &e)
{
if (S.top == -1)
{
return false;
}
e = S.data[S.top--];
return true;
}
typedef struct Linkstack {
int data;
struct Linkstack *next;
}*Listack;
int judge(cha A[])
{
int i = j = k = 0;
while (A[i]!='\0')
{
switch (A[i])
{
case 'I':j++;
break;
case 'O':k++;
if (k > j)
{
printf("序列非法\n");
exit(0);
}
}
i++;
}
if (j != k)
{
printf("序列非法");
return false;
}
else
{
printf("序列合法");
return true;
}
}
2)设栈S1,S2都擦用顺序栈,并共享一个存储区[0,...,maxsize-1],采用栈顶相向、迎面增长的存储方式,出栈和入栈的实现。i为栈号,i=0表示左边的栈s1,i=1表示右边的栈s2,e为入栈元素。
typedef struct {
int stack[maxsize];
int top[2];
}stk;
stk s;
//入栈
int push1(int i, int e)
{
if (i < 0 || i>1)
{
printf("栈号输入错误");
exit(0);
}
if (s.top[1] - s.top[0] == 1)
{
printf("栈以满\n");
return 0;
}
switch (i)
{
case 0:s.stack[++s.top[0]] = e;
return 1;
break;
case 1:s.stack[--s.top[1]] = e;
return 1;
}
}
//出栈
int pop1(int i)
{
if (i < 0 || i>1)
{
printf("栈号输入错误\N");
exit(0);
}
switch (i)
{
case 0:
if (s.top[0] == -1)
{
printf("栈空\n");
return -1;
}
else
{
return s.stack[s.top[0]--];
}
case 1:
if (s.top[1] == maxsize)
{
printf("栈空\n");
return -1;
}
else
{
return s.stack[s.top[1]++];
}
}
}
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