顺序栈的实现

简介: 顺序栈的实现

一.准备知识

   顺序栈是数据结构栈的一个分类,顺序栈也是一种受限的线性表,我们说这个受限是指它受到了某种限制,这个限制是什么呢?

  先来看一下顺序栈的示意图:

a1,a2…an依次进入这个容器,出来的时候是an先出来,接着…a2,a1.我们把这种进入出入的方式成为“先进后出”。造成这种方式的原因是这个容器只有一个开口,栈底是不能出入的,只能在栈顶那端进行操作,这就是我们说的受限。

二.顺序栈结构的打造

前期文章《顺序表》我们谈到顺序表的存储结构时用的是数组存取元素值,当前顺序栈也是同样的道理,具体看前期文章。

用结构体打造顺序栈:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
typedef struct Stack
{
  int data[MAXSIZE];//栈空间
  int top;//栈顶指针
}SeqStack;

这时候我们打造了如下的栈结构:

三.功能函数的声明与写法

void Init_SeqStack(SeqStack *s);//初始化
int Empty_SeqStack(SeqStack *s);//判空
int Push_SeqStack(SeqStack *s, int x);//入栈
void PrintStack(SeqStack *s);//打印栈元素
int Pop_SeqStack(SeqStack *s, int *x);//出栈
int Gettop_SeqStack(SeqStack *s, int *x);//获取栈顶元素

函数接口我们不用再具体分析了。

第一步初始化

void Init_SeqStack(SeqStack *s)
{
   s->top = -1;//置空操作
}

在这里我们需要知道:

  栈空:top=-1

  栈满:top=MAXSIZE-1

这里是怎么来的呢?观察如下示意图:

0以下为-1,MAXSIZE以下为满。

第二步判空

int Empty_SeqStack(SeqStack *s)
{
  if (s->top == -1)
    return 1;
  else
    return 0;
}

第三步入栈

int Push_SeqStack(SeqStack *s, int m)
{
  if (s->top == MAXSIZE - 1)
    return 0;//栈满不能入栈
  else
  {
    s->top++;
    s->data[s->top] = m;
  }
  return 1;
}

第四步顺序栈元素值的打印

void PrintStack(SeqStack *s)
{
  int i;
  if (Empty_SeqStack(s) == 1)
  {
    printf("顺序栈为空!");
    exit(1);
  }
  else
    for (i = s->top; i >= 0; i--)
      printf("%4d", s->data[i]);
}

第五步顺序栈的出栈

int Pop_SeqStack(SeqStack *s, int *x)
{
  if (Empty_SeqStack(s) == 1)
    return 0;//栈空,不能出栈
  else
  {
    *x = s->data[s->top];//将栈顶元素放入变量x中
    s->top--;
  }
  return 1;
}

第六步栈顶元素的读取

int Gettop_SeqStack(SeqStack *s, int *x)
{
  if (Empty_SeqStack(s) == 1)
    return 0;//栈空
  else
  {
    *x = s->data[s->top];
  }
  return 1;
}

四.完成主函数

int main()
{
  SeqStack s;
  int x;//出栈的时候读取到的值
  int data[MAXSIZE];//这一个数组的定义主要是为了使用PrintStack函数的时候使用的
  int n, m, i;
  Init_SeqStack(&s);
  Empty_SeqStack(&s);
  printf("请输入元素个数?\n");
  scanf("%d", &n);
  printf("请输入入栈的%d个元素的值:\n\n", n);
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    scanf("%d", &m);
    Push_SeqStack(&s, m);
  }
  
  printf("出栈的元素为:\n");
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    Pop_SeqStack(&s,&x);
    printf("%4d",x);
  }
  /*
  其实输出栈的函数你可以选择使用PrintStack函数,这里我选择了使用出栈的函数Pop_SeqStack。
  */
  Gettop_SeqStack(&s,&x);
  printf("\n此时的栈顶元素读取到为%d\n", x);
  //PrintStack(&s);
  return 0;
}

心得体会:

  1. 通过函数接口分析和算法分析自己完成主函数,这是一项很重要的能力。
  2. 入栈出栈的调用操作,我们通常在主函数里面用循环完成,循环调用。
  3. 观察函数接口用到的指针变量,我们在主函数里需要进行定义,定义好了梳理函数调用的先后次序,最后开始写代码。

五.全部代码演示

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
typedef struct Stack
{
  int data[MAXSIZE];//栈空间
  int top;//栈顶指针
}SeqStack;
/*==========================
函数声明
===========================*/
void Init_SeqStack(SeqStack *s);
int Empty_SeqStack(SeqStack *s);
int Push_SeqStack(SeqStack *s, int x);
void PrintStack(SeqStack *s);
int Pop_SeqStack(SeqStack *s, int *x);
int Gettop_SeqStack(SeqStack *s, int *x);
int main()
{
  SeqStack s;
  int x;//出栈的时候读取到的值
  int data[MAXSIZE];//这一个数组的定义主要是为了使用PrintStack函数的时候使用的
  int n, m, i;
  Init_SeqStack(&s);
  Empty_SeqStack(&s);
  printf("请输入元素个数?\n");
  scanf("%d", &n);
  printf("请输入入栈的%d个元素的值:\n\n", n);
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    scanf("%d", &m);
    Push_SeqStack(&s, m);
  }
  
  printf("出栈的元素为:\n");
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    Pop_SeqStack(&s,&x);
    printf("%4d",x);
  }
  /*
  其实输出栈的函数你可以选择使用PrintStack函数,这里我选择了使用出栈的函数Pop_SeqStack。
  */
  Gettop_SeqStack(&s,&x);
  printf("\n此时的栈顶元素读取到为%d\n", x);
  //PrintStack(&s);
  return 0;
}
/*=============================
函数功能:顺序栈的初始化
==============================*/
void Init_SeqStack(SeqStack *s)
{
  s->top = -1;
}
/*=============================
函数功能:顺序栈的判空
==============================*/
int Empty_SeqStack(SeqStack *s)
{
  if (s->top == -1)
    return 1;
  else
    return 0;
}
/*=============================
函数功能:顺序栈的入栈
==============================*/
int Push_SeqStack(SeqStack *s, int m)
{
  if (s->top == MAXSIZE - 1)
    return 0;//栈满不能入栈
  else
  {
    s->top++;
    s->data[s->top] = m;
  }
  return 1;
}
/*=============================
函数功能:顺序栈的输出
==============================*/
void PrintStack(SeqStack *s)
{
  int i;
  if (Empty_SeqStack(s) == 1)
  {
    printf("顺序栈为空!");
    exit(1);
  }
  else
    for (i = s->top; i >= 0; i--)
      printf("%4d", s->data[i]);
}
/*=============================
函数功能:顺序栈的出栈
==============================*/
int Pop_SeqStack(SeqStack *s, int *x)
{
  if (Empty_SeqStack(s) == 1)
    return 0;//栈空,不能出栈
  else
  {
    *x = s->data[s->top];//将栈顶元素放入变量x中
    s->top--;
  }
  return 1;
}
/*=============================
函数功能:顺序栈的栈顶元素的读取
==============================*/
int Gettop_SeqStack(SeqStack *s, int *x)
{
  if (Empty_SeqStack(s) == 1)
    return 0;//栈空
  else
  {
    *x = s->data[s->top];
  }
  return 1;
}

六.运行结果

目录
相关文章
|
23天前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
109 9
|
13天前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
22 1
|
16天前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。
|
19天前
|
存储 JavaScript 前端开发
执行上下文和执行栈
执行上下文是JavaScript运行代码时的环境,每个执行上下文都有自己的变量对象、作用域链和this值。执行栈用于管理函数调用,每当调用一个函数,就会在栈中添加一个新的执行上下文。
|
21天前
|
存储
系统调用处理程序在内核栈中保存了哪些上下文信息?
【10月更文挑战第29天】系统调用处理程序在内核栈中保存的这些上下文信息对于保证系统调用的正确执行和用户程序的正常恢复至关重要。通过准确地保存和恢复这些信息,操作系统能够实现用户模式和内核模式之间的无缝切换,为用户程序提供稳定、可靠的系统服务。
47 4
|
1月前
|
算法 程序员 索引
数据结构与算法学习七:栈、数组模拟栈、单链表模拟栈、栈应用实例 实现 综合计算器
栈的基本概念、应用场景以及如何使用数组和单链表模拟栈,并展示了如何利用栈和中缀表达式实现一个综合计算器。
33 1
数据结构与算法学习七:栈、数组模拟栈、单链表模拟栈、栈应用实例 实现 综合计算器
|
25天前
|
算法 安全 NoSQL
2024重生之回溯数据结构与算法系列学习之栈和队列精题汇总(10)【无论是王道考研人还是IKUN都能包会的;不然别给我家鸽鸽丢脸好嘛?】
数据结构王道第3章之IKUN和I原达人之数据结构与算法系列学习栈与队列精题详解、数据结构、C++、排序算法、java、动态规划你个小黑子;这都学不会;能不能不要给我家鸽鸽丢脸啊~除了会黑我家鸽鸽还会干嘛?!!!
|
1月前
初步认识栈和队列
初步认识栈和队列
61 10
|
1月前
数据结构(栈与列队)
数据结构(栈与列队)
20 1
|
1月前
|
算法
数据结构与算法二:栈、前缀、中缀、后缀表达式、中缀表达式转换为后缀表达式
这篇文章讲解了栈的基本概念及其应用,并详细介绍了中缀表达式转换为后缀表达式的算法和实现步骤。
48 3