數據結構 堆棧

堆棧的抽象數據類型描述

堆棧(Stack)：具備必定操做約束的線性表

• 只在一端（棧頂，Top）作插入、刪除
• 後入先出：Last In First Out（FIFO）

 

類型名稱：堆棧（stack）

數據對象集：一個有0個或多個元素的又窮線性表。

操做集：長度爲MaxSize的堆棧S∈Stack，堆棧元素item∈ElementType

一、Stack CreateStack(int MaxSize)：生成空堆棧，其最大長度爲MaxSzie;

二、int IsFull(Stack S, int MaxSize)：判斷堆棧S是否已滿

三、void Push(Stack S, ElementType item)：將元素item壓入堆棧

四、int IsEmpty(Stack S)：判斷堆棧S是否爲空

五、ElementType Pop(Stack S)：刪除並返回棧頂元素

 

棧的順序存儲實現

　　棧的順序存儲結構一般由一個一維數組和一個記錄棧頂元素位置的變量組成。

#define MAXSIZE 100

typedef struct SNode *Stack;
struct SNode{
    ElementType Data[MAXSIZE];
    int Top;
}

定義

入棧

void Push(Stack PtrS, ElementType item)
{
    if(PtrS->Top == MAXSIZE - 1) {
        printf("Stack full");
        return;
    } else {
        PtrS->Data[++(PtrS->Top)] = item;
        return; 
    }
}

push

出棧

ElementType Pop(Stack PtrS)
{
    if(PtrS->Top == -1) {
        printf("Stack Empty");
        return ERROR;
    } else
        return(PtrS->Data[(PtrS->Top)--]);
}

pop

 

例子:請用要給數組實現兩個堆棧，要求最大地利用數組空間，使數組只要有空間入棧操做就能夠成功。

 1 #define MAXSIZE 100
 2 struct DStack{
 3     ElementType Data[MAXSIZE];
 4     int Top1;
 5     int Top2;
 6 }S;
 7 S.Top1 = -1;
 8 S.Top2 = MAXSIZE;
 9 
10 void Push(struct DStack *PtrS, ElementType item, int Tag)
11 {
12     if(PtrS->Top2 - PtrS->Top1 == 1) {
13         printf("stack full");
14         return;
15     }
16     if(Tag == 1)
17         PtrS->Data[++(PtrS->Top1)] = item;
18     else
19         PtrS->Data[--(PtrS->Top2)] = item;
20 }
21 
22 ElementType Pop(stuct DStack *PtrS, int Tag)
23 {
24     if(Tag == 1) {
25         if(PtrS->Top == -1) {
26             ptintf("Stack1 Empty");
27             return;
28         } else {
29             return(PtrS->Data[(PtrS->Top1)--])
30         }
31    } else {
32        if(PtrS->Top2 == MAXSIZE) {
33            printf("Stack2 Empty");
34            return;
35        } else {
36            return PtrS->Data[(PtrS->Top2)--];
37        }
38    }
39 }

例子

 

堆棧的鏈式存儲實現

　　站的鏈式存儲結構實際上就是一個單鏈表，叫作鏈棧。插入和刪除操做智能在鏈棧的棧頂進行。棧頂指針Top應該在鏈表的哪一頭？

typedef struct SNode *Stack;
struct SNode{
    ElementType Data;
    struct SNode *Next;
};

定義

堆棧初始化

Stack CreateStack()
{
    Stack = s;
    S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Next = NULL;
    return S;
}

CreateStack

判斷堆棧S是否爲空

int IsEmpty(Stack S)
{
    return (S->Next == NULL);
}

IsEmpty

push操做

void Push(ElementType item, Stack S)
{
    struct SNode *TmpCell;
    TmpCell = (SNode)malloc(sizeof(struct SNode));
    TmpCell->Data = item;
    TmpCell->Next = S->Next;
    S->Next = TmpCell;
}

push

pop操做

ElementType Pop(Stack S)
{
    struct SNode *FirstCell;
    ElementType TopElem;
    if(IsEmpty(S)) {
        printf("Stack Empty");
        return NULL;
    } else {
        FirstCell = S->Next;
        S->Next = FirstCell->Next;
        TopElem = FirstCell->Data;
        free(FirstCell);
        return TopElem;
    }
}

pop