實現乙個順序儲存的棧(資料結構與演算法 棧)

2021-10-05 09:51:36 字數 3779 閱讀 9236

相關知識

棧的基本概念

棧是一種運算受限的線性表。其限制是僅允許在表的一端進行插入和刪除運算,這一端被稱為棧頂。棧既可以採用順序儲存,也可以採用鏈結儲存來實現。下面給出了一種基於順序儲存的棧的實現方案:

如圖 1 所示:該棧儲存了 4 個元素 ,其中 12 是棧頂元素。

這種實現方案將棧元素儲存在一片連續的空間中,棧相關的三個屬性元素data、top和max介紹如下:

data: 給出棧儲存空間的起始位址;

top: 存放棧頂元素的位置編號;

max: 指明棧儲存空間中最多可儲存的資料元素個數

特別說明:空間的開始位址為data,連續空間裡的位置編號從data所指的開始位置起,到該空間的結束位置,編號依次是0,1,2,…,max-1。在圖 1 的示例中max=6。棧頂元素的位置編號由top給出。

棧結構的定義(c)

基於data、top、max組織成的棧結構如下所示:

struct seqstack

;

為了討論簡單,我們假設棧元素的資料型別為整數:

typedef

int t;

// 棧元素#的資料型別

據此,只要給定指向該結構的一指標 ss ,就可對棧進行進棧出棧操作。

進行進棧操作時,新進棧的元素儲存在 top+1 位置,進棧後 top 加 1 ,這時的狀態則如圖 2 所示。

進行出棧操作時,將位置編號為 top 的元素出棧,出棧後 top 減去 1 ,這時的狀態則如圖 3 所示。

順序棧的操作

以順序儲存的棧為例,我們定義如下操作:

建立棧:

建立乙個最多可以儲存 maxlen 個元素的順序棧。具體操作函式定義如下:

seqstack*

ss_create

(int maxlen);

釋放棧空間:

釋放棧所占用的空間。具體操作函式定義如下:

void

ss_free

(seqstack* ss);

清空乙個棧:

將棧中元素清空。具體操作函式定義如下:

void

ss_makeempty

(seqstack* ss);

判斷棧是否為滿:

若棧為滿,則返回 true,否則返回false。具體操作函式定義如下:

bool

ss_isfull

(seqstack* ss);

判斷棧是否為空:

若棧為空,則返回true,否則返回false。具體操作函式定義如下:

bool

ss_isempty

(seqstack* ss);

求棧元素個數:

獲取棧元素個數。具體操作函式定義如下:

int

ss_length

(seqstack* ss);

將元素 x 進棧:

將 x 進棧,若滿棧則無法進棧,返回false,否則返回true。具體操作函式定義如下:

bool

ss_push

(seqstack* ss, t x);

出棧:

出棧的元素放入 item 。若出棧成功(棧不為空),則返回true;否則(空棧),返回false。具體操作函式定義如下:

bool

ss_pop

(seqstack* ss, t &item);

獲取棧頂元素:

獲取棧頂元素放入 item 中。若獲取失敗(空棧),則返回false,否則返回true。具體操作函式定義如下:

bool

ss_top

(seqstack* ss, t & item);

列印棧中元素:

從棧底到棧頂列印出所有元素。具體操作函式定義如下:

void

ss_print

(seqstack* ss)。

#include

#include

#include

"seqstack.h"

/*建立乙個棧*/

seqstack*

ss_create

(int maxlen)

/*釋放乙個棧*/

void

ss_free

(seqstack* ss)

/*清空乙個棧*/

void

ss_makeempty

(seqstack* ss)

bool

ss_isfull

(seqstack* stack)

// 判斷棧是否為滿。為滿返回true,否則返回false。

bool

ss_isempty

(seqstack* stack)

// 判斷棧是否為空。為空返回true,否則返回false。

intss_length

(seqstack* stack)

// 獲取棧元素個數

bool

ss_push

(seqstack* stack, t x)

// 將元素x進棧,若滿棧則無法進棧,返回false,否則返回true

stack-

>top++

; stack-

>data[stack-

>top]

=x;return

true;}

bool

ss_pop

(seqstack* stack, t &item)

// 出棧的元素放入item。若出棧成功(棧不為空),則返回true;否則(空棧),返回false。

item = stack-

>data[stack-

>top]

; stack-

>top--

;return

true;}

/*獲取棧頂元素放入item中,空棧則返回false*/

bool

ss_top

(seqstack* ss, t & item)

item = ss-

>data[ss-

>top]

;return

true;}

/*從棧底到棧頂列印出所有元素*/

void

ss_print

(seqstack* ss)

printf

("stack data (from bottom to top):");

int curr=0;

while

(curr<=ss-

>top)

//printf("\n");

}

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