@TOC
栈的相关概念
- 栈(stack)是一个特殊的线性表,是限定在仅在一端进行插入和删除操作的线性表,
- 又称==后进先出==(Last In First Out)的线性表,简称==LIFO==结构。
- 表尾称为栈顶(Top);标头称为栈底(Base),
- 插入元素到栈顶(即表尾)的操作,称为入栈;从栈顶删除最后一个元素的操作,称为出栈。
一般线性表 | 栈 |
---|---|
逻辑结构:一对一 | 逻辑结构:一对一 |
存储结构:顺序表、链表 | 存储结构:顺序表、链表 |
运算规则:随机存取 | 运算规则:后进先出(LIFO) |
顺序栈的表示及实现
栈的抽象数据类型的类型定义
ADT Stack {
数据对象:
D={ai,i=1,2,3,...}
数据关系:
R1 = {<ai-1,ai>}
约定an端为栈顶,a1端为栈底。
基本操作
}ADT Stack
顺序栈的表示
利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素。栈底一般在低地址端。
#define MAXSIZE 100
typedef struct {
SElenType *base; //栈底指针
SElenType *top; //栈底指针
int stacksize; //栈可用最大容量
}SqStack;
顺序表的基本操作
顺序栈的初始化
//构造一个空栈
Status InitStack(SqStack & S) {
S.base = new SElemType[MAXSIZE];
//S.base = (SElemType*)malloc(MAXSIZE*sizeof(SElemType));
if(!S.base) return ERROR; //存储分配失败
S.top = S.base; //栈顶指针等于栈底指针
S.stacksize = MAXSIZE;
return OK;
}
判断栈是否为空
//若栈为空,返回TRUE;否则返回FALSE
Status StackEmpty(SqStack S){
if(S.top == S.base)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
顺序栈的入栈
/**
1.判断是否栈满,
2.元素e压入栈顶,
3.栈顶指针加1
*/
Status Push(SqStack &S,SElemType e){
if(S.top-S.base == S.stacksize) //栈满
return;
*S.top = e;
S.top++;
}
顺序栈的出栈
/**
1.判断是否栈空,
2.取出栈顶元素e,
3.栈顶指针减1
*/
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
if(S.top == S.base) //栈满
return;
--S.top;
e=*S.top;
return OK;
}
链栈的表示
typedef struct StackNode {
SElemType data;
struct StackNode *next;
}StackNode,*LinkStack;
LinkStack S;
链栈的入栈
Status Push(LinkStack &S,SElemType e){
p = new StackNode; //生成新结点p
p->data = e;
p->next = S; //将新结点插入栈顶
S = p; //修改栈顶指针
return OK;
}
链栈的出栈
Status Pop(LinkStack &S,SElemType &e){
if(S == NULL) return ERROR;
e = S->data;
p = S;
S = S->next;
delete p;
return OK;
}
队列的基本表示及操作
顺序队列
#define MAXSIZE 100
typedef struct {
QElenType *base; //初始化的动态分配空间
int front; //头指针
int rear; //尾指针
}SqQueue;
循环队列的初始化
Status InitQueue(SqQueue &Q){
Q.base = new QElemType[MAXSIZE]; //分配数组空间
//Q.base = (QElemType*)malloc(MAXSIZE*sizeof(QElemType));
if(!Q.base) return ERROR; //存储分配失败
Q.front = Q.rear = 0;
return OK;
}
求循环队列的长度
int QueueLength(QsQueue Q){
return (Q.rear-Q.front + MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
循环队列的入队
Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e){
if((Q.rear + 1)%MAXSIZE == Q.front) return ERROR; //队满
Q.base[Q.rear] = e;
Q.rear = (Q.rear+1)%MAXSIZE;
return OK;
}
循环队列的出队
Status DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e){
if(Q.front == Q.rear) return ERROR; //队空
e = Q.base[Q.front]; //保存队头元素
Q.front = (Q.front+1)%MAXSIZE;
return OK;
}
链队列
链队列的类型定义
#define MAXSIZE 100
typedef struct QNode{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode.*QueuePtr;
typedef struct{
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
链队列初始化
Status InitQueue(LinkQueue &Q){
Q.front = Q.rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q.front) return ERROR;
Q.front->next = NULL;
return OK;
}
链队列入队
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e){
p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p) return ERROR;
p->data = e;
p->next = NULL;
Q.rear->next = p;
Q.rear = p;
return OK;
}
链队列出队
Status DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType &e){
if(Q.front = Q.rear) return ERROR;
p = Q.front->next;
e = p->data;
Q.front->next = p->next;
if(Q.rear == p) Q.rear = Q.front;
delete p;
return OK;
}