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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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。
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
/*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
/*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。