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详解数据结构中栈的定义和操作

时间:2023-04-24 15:30:19  来源:  作者:OSC开源社区

来源 | OSCHINA 社区

作者 | 华为云开发者联盟-高彬滔

摘要:本文为大家详解数据结构中栈的定义和操作。

本文分享自华为云社区《数据结构:详细讲解栈的定义、栈的操作》,作者:高彬滔 。

1.栈的定义

栈(stack):是只允许在一端进行插入或者删除操作的线性表(即后进先出,大概可以理解为吃饱了吐出来)

  • 空栈:不含元素的空标配
  • 栈顶:表尾端
  • 栈底:表头端

  • 进栈顺序:a1->a2->a3->a4->a5
  • 出栈顺序:a5->a4-a3->a2->a1
2. 对比线性表和栈基本操作 2.1 线性表的基本操作
  • InitList (&L): 初始化表。构造一个空的线性表 L,分配内存空间
  • DestoryList (&L): 销毁操作。销毁线性表,并且释放线性表 L 所占用的空间
  • ListInsert (&L,i,e): 插入操作,在表 L 中的第 i 个位置上插入指定元素 e
  • ListDelete (&L,i,e): 删除操作,删除表 L 中的第 i 个位置的元素,并且用 e 返回删除元素的值
  • LocateElem (L,e): 按值查找操作,在表 L 中查找具有给定关键字值的元素
  • GetElem (L,i): 按位查找操作,获取表 L 中第 i 个位置的元素的值
2.2 栈的基本操作
  • InitStack (&S): 初始化栈,构造一个空栈 S,分配内存空间
  • DestoryStack (&S): 销毁栈,销毁并释放栈 S 所占用的内存空间
  • Push (&S,x): 进栈,若栈 S 未满,则将 x 加入使之成为新的栈顶
  • Pop (&S,&x): 出栈,若栈 S 非空,则弹出栈顶元素,并用 x 返回
  • GetTop (S,&x): 读栈顶元素,若栈 S 非空,则用 x 返回栈顶元素

其他常见操作:StackEmpty (S): 判断一个栈 S 是否为空,若 S 为空,则返回 true,否则返回 false

3. 顺序栈

3.1 顺序栈的定义# defineMaxSize 10 //定义栈中元素的最大个数

typedefstruct{

ElemType data[MaxSize]; //静态数组存放栈中的元素

inttop; //栈顶指针

}SqStack; //结构体重命名

声明一个顺序栈后就会在内存中分配一整片连续的空间,其中内存大小为:MaxSize*sizeof (ELemType)

voidtestStack{

SqStack S; //声明一个顺序栈

3.2 栈的初始化操作

由于栈顶指针 top 需要指向此时栈顶元素,所以让 top 指向 0 是不合理的,可以初始化让 top 指向 - 1; 判断一个栈是否为空,即判断 S.top 是否等于 - 1

初始化栈:

voidInittack(SqStack){

SqStack S; //声明一个顺序栈

S.top=- 1;

}

判断栈空:

bool StackEmpty(SqStack S){

if(S.top==- 1) //栈空

returntrue;

else

returnfalse; //非空

3.3 进栈操作

分析:

  1. 判断栈是否为空
  2. 栈顶指针 + 1
  3. 新元素入栈
bool Push(SqStack &S,ElemType x){

if(S.top==NaxSize- 1)

returnfalse;

S.top+= 1;

S. data[S.top]=x;

returntrue;

3.4 出栈操作bool Push(SqStack &S,ElemType &x){

if(S.top==- 1)

returnfalse;

x=S. data[S.top--];

returntrue;

3.5 读栈顶元素操作bool GetTop(SqStack &S,ElemType &x){

if(S.top==- 1)

returnfalse;

x=S. data[S.top];

returntrue;

4. 共享栈

两个栈共享同一片空间

# defineMaxSize 10 //定义栈中元素的最大个数

typedefstruct{

ElemType data[MaxSize]; //静态数组存放栈中的元素

inttop0; //0号栈栈顶指针

inttop1; //1号栈栈顶指针

}SqStack; //结构体重命名

初始化栈:

voidInitStack(ShStack &S){

S.top0= -1;

S.top1=MaxSize;

5. 链栈的定义

  • 进栈 / 出栈都只能在栈顶一段进行
  • 链头作为栈顶
typedef structLinknode{

ElemType data; //数据域

structLinknode* next; //指针域

}*LiStack //栈类型定义

END

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