2. 程式人生 > >順序棧的表示和實現

順序棧的表示和實現

阿新 • • 發佈：2019-02-17

參考書目：《資料結構(C語言版)》，嚴蔚敏

/~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

思考：對於棧和棧的Pop()函式的理解。

我原本以為Pop()函式就是一個刪除棧頂元素的函式，但如果這樣的話，那麼他和線性表中的delete函式又有啥區別呢？

思考之後我覺得應這樣理解：棧可以看成是一個後進先出的buffer。資料進棧後，待棧中元素滿足程式要求時，便要進行出棧操作，這時就要呼叫Pop()函式，當棧中所有的元素都出棧後，此時棧就空了，等待下次資料的到來，這有點類似微控制器中具有LIFO(last in first out)結構的buffer。

（完全是自己悟的，也不知道理解的對不對，還請各位指正）

當然棧也可以當做線性表來用，畢竟棧就是由線性表而來的，但我感覺實際應用沒有必要這樣。因為既然重新定義棧這樣的資料結構，在實際應用中棧的這種操作必然有其用武之地。

注意：鑑於以上分析，程式中呼叫的StackDisp()函式並未按照後進先出這一規定顯示stack的，當然完全可以將其改為按後進先出的規定來顯示stack的，不過我估計在實際應用中StackDisp()函式未必排得上用場。

/~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

common.h

#ifndef	_COMMON_H_
#define	_COMMON_H_

#define TRUE        1
#define FALSE       0
#define OK          1
#define ERROR       0
#define INFEASIBLE  -1
#define OVERFLOW    -2

typedef int Status;  

//Status Equal(int a, int b);

#endif


stack.h

#ifndef	_STACK_H_
#define	_STACK_H_

#define	STACK_INIT_SIZE		10
#define	STACKINCREMENT		10

typedef int	SElemType;

typedef struct
{
	SElemType *base;	//在棧構造之前和銷燬之後，base的值為NULL
	SElemType *top;		//棧頂指標
	int stacksize;		//當前已分配的儲存空間，以元素為單位
}SqStack;

Status	InitStack(SqStack *S);
	//構造一個空棧S

Status StackScanf(SqStack *S);
	//向指定的stack輸入資料

Status StackDisp(SqStack *S);
	//顯示指定的stack

int StackLength(SqStack *S);
	//返回指定stack的元素個數，即棧的長度

Status GetTop(SqStack *S,SElemType *e);
	//若棧不空，則將S的棧頂元素傳遞給*e，並返回OK;否則返回ERROR

Status Push(SqStack *S,SElemType e);
	//插入資料e為新的棧頂元素

Status Pop(SqStack *S,SElemType *e);
	//若棧不空，則刪除指定棧的棧頂元素，並用e返回其值，並返回OK；否則返回ERROR。

Status DestroyStack(SqStack *S);
	//銷燬指定棧

Status ClearStack(SqStack *S);
	//清空指定棧

Status StackEmpty(SqStack *S);
	//判斷指定棧是否為空，若為空棧，則返回TRUE，否則返回FALSE.

#endif


stack.c

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "common.h"
#include "stack.h"

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
返回引數：OVERFLOW		儲存分配失敗
		   OK			成功
函式功能：初始化棧，構造一個空棧。
*/
Status InitStack(SqStack *S)
{
	S->base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
	if(!S->base)
		exit(OVERFLOW);	//儲存分配失敗

	S->top = S->base;	//使棧頂指標等於棧底指標
	S->stacksize = STACK_INIT_SIZE;		//初始化棧當前可用的最大容量
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
返回引數：OK	操作成功
		   OVERFLOW		stack滿
		   還可以根據實際情況定義相應的返回值
函式功能：向指定的stack輸入資料，約定若輸入0則結束，並將0儲存stack。
	注意：在stack的儲存空間夠用的情況下，呼叫該函式得到的棧頂元素都為0，若想棧頂元素不為0可以呼叫Push()函式。
*/
Status StackScanf(SqStack *S)
{
	SElemType *cap_max;
	cap_max = S->base + S->stacksize - 1;	//減1的原因是：留一個儲存單元給棧頂指標，即當stack的儲存單元用完時，使棧頂指標指向儲存空間的最後一個儲存單元。
	scanf("%d",S->top);
	S->top++;
	while(*(S->top-1))
	{
		scanf("%d",S->top);
		S->top++;
		if(S->top >= cap_max)
		{
			printf("The stack is full.");	//實際應用時當然還可以在這裡繼續為原stack擴充容量。
			return OVERFLOW;
		}
	}
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待顯示的棧地址
返回引數：OK	操作成功
		   還可以根據實際情況定義相應的返回值
函式功能：顯示指定的stack
注意：程式中呼叫的StackDisp()函式並未按照後進先出這一規定顯示stack的，當然完全可以將其改為按後進先出的規定來顯示stack的，不過我估計在實際應用中StackDisp()函式未必排得上用場。
*/
Status StackDisp(SqStack *S)
{
	SElemType *bottom = S->base;
	printf("\n*************** output start ***************\n");
	while(bottom<S->top)
	{
		printf("%d  ",*bottom);
		bottom++;
	}
	printf("\n*************** output end ***************\n");
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
返回引數：*S所指向的stack的長度，即該stack中的元素個數
函式功能：返回指定stack的元素個數，即棧的長度
*/
int StackLength(SqStack *S)
{
	//可根據需要在這裡新增判斷S是否滿足一些條件，如判斷*S指向的stack是否存在等，因為棧是否存在和棧是否空有時還是有區別的。
	//if(!(S->top||S->top))		//判斷棧是否存在，這個當然要在銷燬棧時將棧頂指標和棧底指標都清為0才能在此有所判斷。
	//	return -1;
	return(S->top - S->base);
}

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
		   *e	用於儲存棧頂元素
返回引數：ERROR		該棧為空
		   OK			操作成功
函式功能：若棧不空，則將S的棧頂元素傳遞給*e，並返回OK;否則返回ERROR.
*/
Status GetTop(SqStack *S,SElemType *e)
{
	if(!StackLength(S))
		return ERROR;
	else
	{
		*e = *(S->top - 1);
	}
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
		   e	待插入的資料
返回引數：OVERFLOW		stack滿
		   OK			操作成功
函式功能：插入資料e為新的棧頂元素
*/
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{
	if(StackLength(S) >= S->stacksize)
	{
		S->base = (SElemType *)realloc(S->base,(S->stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
		if(!S->base)
			exit(OVERFLOW);
		S->top = S->base + S->stacksize;
		S->stacksize += STACKINCREMENT;
	}
	*S->top++ = e;
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
		   *e	待返回的棧頂元素
返回引數：ERROR	操作失敗
		   OK		操作成功
函式功能：若棧不空，則刪除指定棧的棧頂元素，並用e返回其值，並返回OK；否則返回ERROR。
*/
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)
{
	if(StackLength(S) <= 0)
		return ERROR;
	*e = * --S->top;
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待銷燬的棧地址
返回引數：OK	操作成功
		   還可根據需要加入別的返回值
函式功能：銷燬指定棧
*/
Status DestroyStack(SqStack *S)
{
	free(S->base);
	S->base = NULL;
	S->top = NULL;
	S->stacksize = 0;
	return OK;
}

/*
輸入引數：待清空的棧地址
返回引數：OK	操作成功
函式功能：清空指定棧
*/
Status ClearStack(SqStack *S)
{
	S->top = S->base;
	return OK;
}

/*
輸入引數：*S	待處理的棧地址
返回引數：FALSE	指定的棧非空
		   OK		指定的棧為空
函式功能：判斷指定棧是否為空，若為空棧，則返回TRUE，否則返回FALSE.
*/
Status StackEmpty(SqStack *S)
{
	//if(!(S->top||S->top))		//判斷棧是否存在，這個當然要在銷燬棧時將棧頂指標和棧底指標都清為0才能在此有所判斷。
	//	return -1;
	if(S->top - S->base)
	{return FALSE;}
	return TRUE;
}

main.c

//>>>第3章/3.1節
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "common.h"	//這個標頭檔案一定要包含在stack.h前，因為在標頭檔案stack.h中會用到common.h標頭檔案中的定義。
#include "stack.h"

int main(void)
{
	int top_elem=0;
	SqStack stack;
	InitStack(&stack);
	StackScanf(&stack);
	
	StackDisp(&stack);
	printf("The current stack length is %d.\n",StackLength(&stack));
	GetTop(&stack,&top_elem);
	printf("The top element is %d.\n",top_elem);
	
	Push(&stack,1010);
	
	StackDisp(&stack);
	printf("The current stack length is %d.\n",StackLength(&stack));
	GetTop(&stack,&top_elem);
	printf("The top element is %d.\n",top_elem);

	Pop(&stack,&top_elem);

	StackDisp(&stack);
	printf("The current stack length is %d.\n",StackLength(&stack));
	GetTop(&stack,&top_elem);
	printf("The top element is %d.\n",top_elem);
	printf("~~~~~~~~~~~~~~~~\n");
	printf("%d\n",*stack.top);	//之前的棧頂元素還存在，只不過是棧頂指標後退了一位而已。
	printf("~~~~~~~~~~~~~~~~\n");

	Push(&stack,2020);
	Push(&stack,3030);
	Push(&stack,4040);
	Push(&stack,5050);
	
	StackDisp(&stack);
	printf("The current stack length is %d.\n",StackLength(&stack));
	GetTop(&stack,&top_elem);
	printf("The top element is %d.\n",top_elem);
	top_elem = 0;

	ClearStack(&stack);
	printf("\nAfter clear stack:\n");
	StackDisp(&stack);
	printf("The current stack length is %d.\n",StackLength(&stack));
	GetTop(&stack,&top_elem);
	printf("The top element is %d.\n",top_elem);
	top_elem = 0;

	DestroyStack(&stack);
	printf("\nAfter destroy stack:\n");
	StackDisp(&stack);
	printf("The current stack length is %d.\n",StackLength(&stack));
	GetTop(&stack,&top_elem);
	printf("The top element is %d.\n",top_elem);

	return 0;
}

下面這個是後來除錯所加的，當然可以將兩個main檔案合併。

main.c

//第3章/3.2節
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "common.h"		//這個標頭檔案一定要包含在stack.h前，因為在標頭檔案stack.h中會用到common.h標頭檔案中的定義。
#include "stack.h"
#include "example.h"

int main(void)
{
	Conversion(1348,8);
	return 0;
}


運算結果如下（第一個main檔案）：

相關推薦

棧的順序表示和實現

#include <iostream> using namespace std; const int MAXN = 1000+7; const int INF = 0X3f3f3f3f; typedef struct { int *base; // base不存元素 in

順序棧的表示和實現

參考書目：《資料結構(C語言版)》，嚴蔚敏 /~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

資料結構 串的順序表示和實現

上次寫鏈式串的時候就覺得太麻煩了，而且還不一定好用，今天就寫順序的果然方便很多。 寫的串是常用的字串以及一些常用函式。 全部自己原創的，如有不足還請指出。 #include <iostream> using namespace std; const int MAXN =

3.5.2 迴圈佇列——佇列的順序表示和實現

佇列也有兩種表示形式，順序和鏈式。 與順序棧相類似，在佇列的順序儲存結構中，除了用一組地址連續的儲存單元依次存放從佇列頭到佇列尾的元素之外，尚需附設兩個整形變數front和rear分別指示佇列頭元素及佇列尾元素的位置(後面分別稱為頭指標和尾指標)。佇列的順序儲存結構表示如下 //

迴圈佇列----佇列的順序表示和實現

1.佇列的順序表示 1）C語言的描述 初始化建空對列時，令front=rear=0,每當插入新的隊尾元素時，“尾指標增1”；每當刪除佇列頭元素時，“頭指標增1”。因此，在非空佇列中，頭指標始終指向佇列頭元素，而尾指標始終指向佇列尾元素的下一位置，如圖所示。 2）存在

線性表(順序表,連結串列的表示和實現)

本篇文章將從以下幾點進行講解:  1.線性表的型別定義  2.1線性表的順序表示和實現  2.2線性表的鏈式表示和實現 1.線性表的型別定義: 接下來介紹下什麼是線性表,學習每一樣東西都要從定義下手. 由n( n>= 0 )個數據特性相同的元素構成的有限

佇列的順序表示和實現

和順序棧相類似，在佇列的順序儲存結構中，除了用一組地址連續的儲存單元依次存放從佇列頭到佇列尾的元素之外，尚需附設兩個指標front和rear分別指示佇列頭元素和佇列尾元素的位置。為了在C語言中描述方便

棧的順序儲存結構——順序棧 圖解和程式碼實現

棧的順序儲存結構稱為順序棧 先看下順序棧的圖片： SeqStack.h //SeqStack.h #ifndef SEQSTACK_H #define SEQSTACK_H const int StackSize=10; //10只是示例性的資料，可以根據實際問題

鏈棧的表示和實現

//庫函式標頭檔案包含 #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h> //函式狀態碼定義 #define TRUE 1 #define FALSE

題目：棧的表示和實現(建立棧,push,pop)

#include<iostream> using namespace std; #define STACK_INIT_SIZE 100  //儲存空間初始分配量 #define STACINEREMENT 10     //儲存空間分配增量 #define ER

資料結構——線性表的順序表示和實現（c語言）

PS:資料結構（C語言版）——清華大學出版社， 2.1節程式碼實現#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define E

棧的表示和實現

ati 順序 初始化 div eight include 進行 height 分享圖片 棧是僅能在表尾（棧頂）進行插入或刪除操作的 線性表 後進後出 基本操作： 初始化，判斷是否為空棧，取棧頂元素，插入新的棧頂元素。 非空棧中棧頂指針始終在棧頂元素的下一個位置

C++ 順序棧基本演算法實現

C++ 順序棧基本演算法 #ifndef SeqStack_h #define SeqStack_h #include <iostream> using namespace std; const int StackSize = 1024; template <class T>

串的鏈式表示和實現

用連結串列的方法來寫串真的是太麻煩了（下回更新一個用動態陣列寫的）。 下面是我簡單實現的鏈式串的幾個功能，沒辦法，資料結構老師不給程式碼，這些完全是我自己想的。 應該沒什麼邏輯上的錯誤，如有發現還請提出來。 #include <iostream> #include <

圖的表示和實現1（圖的矩陣表示法）

鄰接矩陣： 鄰接矩陣是用矩陣來表示頂點之間的相鄰關係的一種方法。A[i,j]=1則是圖的邊。若A[i,j]=0,則不是圖的邊。若G是網路則A[i,j] = wij；   wij表示邊上的權值，若A[i,j]=0或無窮則計算機允許的大於所有邊上權值的數。 鄰接矩陣表示帶權圖類

資料結構--抽象資料型別三元組Triplet的表示和實現

抽象資料型別三元組Triplet的表示和實現。 資料型別是一個值的集合和定義在這個值集上的一組操作的總稱。按“值”的不同特性，高階程式語言中的資料型別可分為兩類：一類是非結構的原子型別，原子型別的值是不可分解的；另一類是結構型別，結構型別的值是由若干成分按某種結構組成的，因此是可以分解的

靜態陣列的順序棧C語言實現

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#define MAX_STACK_SIZE 100 //棧的大小#define ERROR -1#define OK 1typ

資料結構——線性錶鏈式表示和實現（2）

本文所有程式碼均為偽碼，僅闡述演算法基本思想——《資料結構》清華大學出版社 - 演算法1 帶頭結點的雙向迴圈連結串列(儲存結構由c2-4.h定義)的基本操作(14個) typedef struct DuLNode { ElemType data;

順序棧的c++實現

棧的定義以及對棧的操作在mystack.h中實現 #ifndef MYSTACK_H #define MYSTACK_H template<class T> class Mystack { public: Mystack(int sta

佇列的鏈式表示和實現

注意： 隊首指標 Q.front 指向的不是第一個資料元素結點 Q.front->next 才是。 隊尾指標 Q.rear 始終指向最後一個結點。 Q.length 始終是當前佇列的長度 #