大话数据结构--栈的链式存储结构

简介: 大话数据结构--栈的链式存储结构

前言


废话不多,数据结构必须学! 每天更新一章,一篇写不完的话会分成两篇来写~

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image.png


4.6栈的链式存储结构及实现


4.6.1栈的链式存储结构


栈的链式存储结构,简称为链栈

栈只是栈顶来左插入和删除操作,栈顶放在链表的头部还是尾部?由于单链表有头指针,而栈顶指针也是必须的,可以把他们合二为一,所以最好的办法是把栈顶放在单链表的头部,所以对于链栈来说,是不需要头结点的

对于链栈来说,基本不存在栈满的情况,除非内存已经没有可以使用的空间,如果真的发生,那此时的计算机操作系统已经面临死机崩溃的情况,而不是这个链栈是否溢出的问题。

image.png

代码实现

typedef struct StackNode
 {
     SElemType data;
     struct用StackNode *next;
 } StackNode,*LinkStackPtr;
 typedef struct LinkStack
 {
     LinkStackPtr top;
     int count;
 } Linkstack;

链栈的操作绝大部分都和单链表类似,只是在插入和删除上,特殊一些。


4.6.2栈的链式存储结构一进栈操作


对于链栈的进栈push操作,假设元素值为e的新结点是s,top为栈顶指针

image.png


/*插入元素e为新的栈顶元素*/
 Status Push ( Linkstack *S, SElemType e)
 {
     LinkStackPtr s= ( LinkStackPtr ) malloc (sizeof ( StackNode) ) ;
     s->data=e;
     s->next = s->top //把当前的栈顶元素赋值给新节点的直接后继
     S->top=s;   /*将新的结点s赋值给栈顶指针*/
     S->count++;     //将新的结点s赋值给栈顶指针
     return OK;
 }


4.6.3栈的链式存储结构一出栈操作


至于链栈的出栈pop操作,也是很简单的三句操作。假设变量p用来存储要删除的栈顶结点,将栈顶指针下移一位,最后释放p即可

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/*若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e返回其值,并返回OK;否则返回ERROR */
 Status Pop ( LinkStack *S, SElemType *e)
 {
     LinkStackPtr P;
     if ( StackEmpty(*S))
         return ERROR;
     *e=S->top->data;
     p=S->top;   /*将栈顶结点赋值给p*/
     s->top=s->top->next;    /*使得栈顶指针下移一位,指向后一结点*/
     free (p) ;  /*释放结点p */
     S->count--;
     return OK;
 }

链栈的进栈push和出栈pop操作都很简单,没有任何循环操作,时间复杂度均为0(1)。对比一下顺序栈与链栈,它们在时间复杂度上是一样的,均为0(1)。 对于空间性能,顺序栈需要事先确定一个 固定的长度,可能会存在内存空间浪费的问题,但它的优势是存取时定位很方便,而链栈则要求每个元素都有指针域,这同时也增加了一些内存开销,但对于栈的长度无限制。所以它们的区别和线性表中讨论的一样,如果栈的使用过程中元素变化不可预料,有时很小,有时非常大,那么最好是用链栈,反之,如果它的变化在可控范围内,建议使用顺序栈会更好一些。



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