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第3章栈和队列1.doc

发布:2017-06-05约字共18页下载文档
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第3章 栈和队列 栈和队列是两种重要的线性结构。它们的共同特点是:操作受限(插入元素和删除元素只能在端点处进行)的线性表。 3.1 栈 3.1.1 抽象数据类型栈的定义 什么是栈(Stack):栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。对栈来说,表尾端有其特殊的含义,称为栈顶(Top),相应地,表头端称为栈底(Bottom)。不含元素的栈称为空栈。 栈在生活中的例子:蒸小茏包,先放下去的最后才拿出来。 栈:是先进后出(First In Last Out,FILO)的线性表,也可称为后进先出(Last in First Out,LIFO)。对应的一个名词:先进先出First In First Out(FIFO)。通常栈可用下图来表示: 假设插入元素的序列为:49,27,36,57,63,89,16,这个过程称为入栈。其过程为:将元素放到当前栈顶指向的空间,然后,栈顶移动一个位置。 出栈:就是将元素从栈顶元素处删除。其过程为:先将栈顶向下移动一个位置,再将该元素拷贝出来。 典型的题目:如果有4个元素:a b c d,依次入栈,其中又陆续出栈,问有哪些合法的出栈顺序? 1)a b c d ?可以 2)a b d c ?可以 3)c b d a ?可以 4)c a d b ?不可能 抽象数据类型的定义: ADT Stack{ 数据对象: 数据关系: 基本操作: 1)InitStack,初始化栈 2)DestroyStack,销毁栈,栈的空间释放了 3)ClearStack,将一个栈清空,栈的空间还在 4)StackEmpty,判断一个栈是否是空栈,返回True或False 5)StackLength,求栈的长度,也就是求栈中还有几个元素 6)GetTop,返回栈顶元素,但该元素还在栈中 7)Push,元素入栈 8)Pop,栈顶元素出栈 9)遍历:StackTraverse,从栈底到栈顶元素,依个进行访问。 3.1.2 栈的表示和实现 栈有两种表示:顺序表示(顺序栈)、链式表示(链表栈)。 所谓顺序栈,就是用一个顺序表(数组)来存储栈的元素。显然,我们需要这些数据:存储元素的空间的首地址、栈顶指针、栈的空间总大小。就得到下列结构体: 1、顺序栈的第一种实现: typedef struct{ SElemType *base; //存储元素的空间的首地址,可用malloc函数申请空间,将地址赋给它 SElemType *top; //栈顶指针,指的是当前栈顶元素的上面的那个位置,初始时,top指向base int stacksize; //当前栈的最大空间大小,用来判断栈是否已经满了,从而可以采取必要的措施。 }SqStack; #define STACK_INIT_SIZE 100 #define STACK_INCREMENT 10 SqStack S; //定义一个栈的变量S 1)初始化栈函数 Status InitSqStack( SqStack S) { S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(SElemType)); //申请100个空间 if(!S.base) exit(-1); //申请空间失败,直接退出程序 S.top=S.base; S.stacksize= STACK_INIT_SIZE; return OK; } 2)判断一个栈是否是空栈 Status SqStackEmpty( SqStack S ) { if( S.top==S.base ) return TRUE; else return FALSE; } 3)清空一个栈 Status ClearSqStack( SqStack S ) { S.top=S.base; return OK; } 4)销毁一个栈 Status DestroySqStack( SqStack S ) { free( S.base ); S.base=S.top=NULL; S.stacksize=0; return OK; } 5)求栈的长度 int SqStackLength( SqStack S ) { return S.top-S.base; } 6)入栈 Status PushSqStack( SqStack S, SElemType e ) { if( S.top-S.base=S.stacksize ) //栈的空间满了 { S.base=(SElemType*)realloc( S.base, (S.stacksize+10)*s
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