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本文涉及的产品
视觉智能开放平台,视频资源包5000点
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视觉智能开放平台,分割抠图1万点
简介: 栈的基本概念、栈的顺序存储结构((带及不带头))以及进出栈、共享栈、栈的链式(带及不带头)存储结构等代码举例说明;【含常见的报错问题及其对应的解决方法】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?!!!

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专栏跑道一

➡️网络空间安全——全栈前沿技术持续深入学习

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专栏跑道二

➡️ 24 Network Security -LJS

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专栏跑道三


➡️ MYSQL REDIS Advance operation

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专栏跑道四

➡️HCIP;H3C-SE;CCIP——LJS[华为、华三、思科高级网络]

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专栏跑道五

➡️RHCE-LJS[Linux高端骚操作实战篇]

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专栏跑道六

➡️数据结构与算法[考研+实际工作应用+C程序设计]

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专栏跑道七

➡️RHCSA-LJS[Linux初级及进阶骚技能]

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上节回顾





   

1.栈的基本概念

1.1栈的定义:

  • 栈(Stack)是只允许在一端进行插入或删除操作的线性表
  • 逻辑结构:与普通线性表相同
  • 数据的运算:插入、删除操作有区别
  • 栈顶:允许插入和删除的一端,对应元素被称为栈顶元素
  • 栈底:不允许插入和删除的一端,对应元素被称为栈底元素
  • 特点:后进先出Last In First Out(LIFO)

1.2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。
  • DestroyStack(&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
  • 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。

1.3出栈顺序数量:

  • n个不同元素进栈,出栈元素不同排列的个数为
  • image.gif 编辑
  • 上述公式称为卡特兰(Catalan)数,可采用数学归纳法证明

2.栈的顺序存储结构

  • 2.1顺序栈的定义和初始化: image.gif 编辑
  • 2.2顺序栈的定义代码实现:

#define MaxSize 10         //定义栈中元素的最大个数
typedef struct{
    ElemType data[MaxSize];       //静态数组存放栈中元素
    int top;                      //栈顶元素
}SqStack;
void testStack(){
    SqStack S;       //声明一个顺序栈(分配空间)
                     //连续的存储空间大小为 MaxSize*sizeof(ElemType)
}
  • image.gif
  • 2.3顺序栈的基本操作代码实现:

#define MaxSize 10         //定义栈中元素的最大个数
typedef struct{
    ElemType data[MaxSize];       //静态数组存放栈中元素
    int top;                      //栈顶元素
}SqStack;
//初始化栈
void InitStack(SqStack &S){
    S.top = -1;                   //初始化栈顶指针
}
//判栈空
bool StackEmpty(SqStack S){
    if(S.top == -1)      //栈空
        return true;
    else                 //栈不空
        return false;
}
//出栈
bool Pop(SqStack &x, ElemType &x){
    if(S.top == -1)          //栈空
        return false;
    
    x = S.data[S.top];       //先出栈
    S.top = S.top - 1;       //栈顶指针减1
    return true;
    /*
    x = S.data[S.top--];
    */
    //只是逻辑上的删除,数据依然残留在内存里
}
//读栈顶元素
bool GetTop(SqStack S, ElemType &x){
    if(S.top == -1)
        return false;
    
    x = S.data[S.top];      //x记录栈顶元素
    return true; 
}
void testStack(){
    SqStack S;       //声明一个顺序栈(分配空间)
    InitStack(S);
    //...
}
  • image.gif
  • 2.3.1进栈操作:
  • image.gif 编辑
  • 2.3.2进栈操作代码实现:

bool Push(SqStack &S, ElemType x){
    if(S.top == MaxSize - 1)        //栈满
        return false;
    
    S.top = S.top + 1;    //指针先加1
    S.data[S.top] = x;    //新元素入栈
    /*
    S.data[++S.top] = x;
    */
    return true;
}
  • image.gif
  • 2.3.3出栈操作:
  • image.gif 编辑
  • 2.3.4进栈操作代码实现:

bool Pop(SqStack &x, ElemType &x){
    if(S.top == -1)          //栈空
        return false;
    
    x = S.data[S.top];       //先出栈
    S.top = S.top - 1;       //栈顶指针减1
    return true;
    /*
    x = S.data[S.top--];
    */
    //只是逻辑上的删除,数据依然残留在内存里
}
  • image.gif
  • 2.3.5读取栈顶元素:
  • image.gif 编辑

  • 2.3.6读取栈顶元素代码实现:

bool GetTop(SqStack S, ElemType &x){
    if(S.top == -1)
        return false;
    
    x = S.data[S.top];      //x记录栈顶元素
    return true; 
}
void testStack(){
    SqStack S;       //声明一个顺序栈(分配空间)
    InitStack(S);
    //...
}
  • image.gif
  • 注意也可以让栈顶指针top先指向0,每次进栈S.top++,出栈--S.top

3.共享栈:

  • 使用静态数组要求提前规定好栈的大小,容易造成内存资源的浪费因此共享栈应运而生
  • 两个栈共享同一片空间,0、1号栈朝着同一方向进栈
  • 栈满的条件:top0 + 1 == top1

image.gif 编辑

3.1共享栈的定义和初始化代码实现:

#define MaxSize 10         //定义栈中元素的最大个数
typedef struct{
    ElemType data[MaxSize];       //静态数组存放栈中元素
    int top0;                     //0号栈栈顶指针
    int top1;                     //1号栈栈顶指针
}ShStack;
//初始化栈
void InitSqStack(ShStack &S){
    S.top0 = -1;        //初始化栈顶指针
    S.top1 = MaxSize;   
}
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栈满条件:top1-top0=1

4.栈的链式存储结构

4.1栈的链式存储实质:

  • 进栈:头插法建立单链表,也就是对头结点的后插操作
  • 出栈:单链表的删除操作,对头结点的“后删”操作
  • 推荐使用不带头结点的链栈
  • 创销增删查的操作参考链表

4.2链栈的定义:

  • image.gif 编辑

4.3链栈的定义代码实现:


#include<stdio.h>
struct Linknode{
    int data;             //数据域
    Linknode *next;       //指针域
}Linknode,*LiStack;   
typedef Linknode *Node;   //结点结构体指针变量
typedef Node List;        //结点结构体头指针变量
  • image.gif

4.4带头结点的链栈基代码实现如下:

1. 初始化


void InitStack(LiStack &L){   //L为头指针
    L = new Linknode; 
    L->next = NULL;
}
  • image.gif

2.判栈空


bool isEmpty(LiStack &L){
    if(L->next == NULL){
        return true;
    }
    else
        return false;
}
  • image.gif

3. 进栈


void pushStack(LiStack &L, int x){
    Linknode s;          //创建存储新元素的结点
    s = new Linknode;
    s->data = x;
    //头插法
    s->next = L->next;
    L->next = s;
}
  • image.gif

4.出栈


bool popStack(LiStack &L, int &x){
    Linknode s;
    if(L->next == NULL) //栈空不能出栈
        return false;
    
    s = L->next;
    x = s->data;
    L->next = L->next->next;
    delete(s);
    return true;
}
  • image.gif

4.5不带头结点的链栈代码实现基本操作如下:

1.初始化


void initStack(LiStack &L){
    L=NULL;
}
  • image.gif

2.判栈空


bool isEmpty(LiStack &L){
    if(L == NULL)
        return true;
    else
        teturn false;
}

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3.进栈


void pushStack(LiStack &L, int x){
    Linknode s;          //创建存储新元素的结点
    s = new Linknode;
    s->next = L;
    L = s;
}
  • image.gif

4.出栈


bool popStack(LiStack &L, int &x){
    Linknode s; 
    if(L = NULL)     //栈空不出栈
        return false;
    s = L;
    x = s->data;
    L = L->next;
    delete(s);
    
    return true;
}
  • image.gif


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