資料結構與演算法解析 棧篇

2021-10-07 04:17:15 字數 1516 閱讀 8743

後進者先出,先進者後出,這就是典型的「棧」結構。

從棧的操作特性上來看,棧是一種「操作受限」的線性表,只允許在一端插入和刪除資料。但這種受限,也控制了出錯的概率。

當某個資料集合只涉及在一端插入和刪除資料,並且滿足後進先出、先進後出的特性,我們就應該首選「棧」這種資料結構。

從棧的定義看,棧主要包含兩個操作,入棧出棧,也就是在棧頂插入乙個資料和從棧頂刪除乙個資料。

如何用**實現乙個棧?

實際上,棧既可以用陣列來實現,也可以用鍊錶來實現。用陣列實現的棧,我們叫作順序棧,用鍊錶實現的棧,我們叫作鏈式棧。

使用c語言實現棧的**如下:(****於《c語言實現棧**》)

/*

棧的特性:先進後出。

棧在計算語言處理和將遞迴演算法改為非遞迴演算法等方面起著非常重要的作用。

*/#define initsize 100

//儲存空間的初始分配量

typedef

int elemtype;

typedef

struct

sqstack;

//初始化操作

//建立乙個空棧,棧頂指標top初始化為0

void

initstack

(sqstack *s)

//求棧長操作

intgetlen

(sqstack *s)

//取棧頂元素操作

//將棧頂元素值存入e指向的記憶體單位,top值不變

intgettop

(sqstack *s,elemtype *e)

//壓棧操作

//將入棧元素x存入top所指的位置上,然後棧頂指標top增1

intpush

(sqstack *s,elemtype x)

s->base[s->top++

]= x;

return1;

}//彈棧操作

//先將棧頂指標top減1,再將top單元中的元素存入指標e所指向的記憶體單元

intpop

(sqstack *s,elemtype *e)

//判棧s是否為空

intemptystack

(sqstack *s)

//輸出棧操作

void

list

(sqstack *s)

printf

("\n");

}

不管是順序棧還是鏈式棧,我們儲存資料只需要乙個大小為 n 的陣列就夠了。在入棧和出棧過程中,只需要一兩個臨時變數儲存空間,所以空間複雜度是 o(1)。

注意,這裡儲存資料需要乙個大小為 n 的陣列,並不是說空間複雜度就是 o(n)。因為,這 n 個空間是必須的,無法省掉。所以我們說空間複雜度的時候,是指除了原本的資料儲存空間外,演算法執行還需要額外的儲存空間。

不管是順序棧還是鏈式棧,入棧、出棧只涉及棧頂個別資料的操作,所以時間複雜度都是 o(1)。

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