数据结构教程3栈和队列讲解.ppt

第3章 栈和队列;1 栈的概念 栈(Stack)：是限制在表的一端进行插入和删除操作的线性表。又称为后进先出LIFO (Last In First Out)或先进后出FILO (First In Last Out)线性表。 栈顶(Top)：允许进行插入、删除操作的一端，又称为表尾。用栈顶指针(top)来指示栈顶元素。 栈底(Bottom)：是固定端，又称为表头。 空栈：当表中没有元素时称为空栈。; 设栈S=(a1，a2，…an)，则a1称为栈底元素，an为栈顶元素，如图3-1所示。 栈中元素按a1，a2，…an的次序进栈，退栈的第一个元素应为栈顶元素。即栈的修改是按后进先出的原则进行的。; 栈的顺序存储结构简称为顺序栈，和线性表相类似，用一维数组来存储栈。根据数组是否可以根据需要增大，又可分为静态顺序栈和动态顺序栈。 ◆ 静态顺序栈实现简单，但不能根据需要增大栈的存储空间； ◆ 动态顺序栈可以根据需要增大栈的存储空间，但实现稍为复杂。; 采用动态一维数组来存储栈。所谓动态，指的是栈的大小可以根据需要增加。 ◆ 用bottom表示栈底指针，栈底固定不变的；栈顶则随着进栈和退栈操作而变化。用top(称为栈顶指针)指示当前栈顶位置。 ◆ 用top=bottom作为栈空的标记，每次top指向栈顶数组中的下一个存储位置。 ◆ 结点进栈：首先将数据元素保存到栈顶(top所指的当前位置)，然后执行top加1，使top指向栈顶的下一个存储位置;;◆ 结点出栈：首先执行top减1，使top指向栈顶元素的存储位置，然后将栈顶元素取出。 图3-2是一个动态栈的变化示意图。;基本操作的实现 1 栈的类型定义 #define STACK_SIZE 100 /* 栈初始向量大小 */ #define STACKINCREMENT 10 /* 存储空间分配增量 */ #typedef int ElemType ; typedef struct sqstack { ElemType *bottom; /* 栈不存在时值为NULL */ ElemType *top; /* 栈顶指针 */ int stacksize ; /* 当前已分配空间，以元素为单位 */ }SqStack ;;2 栈的初始化 Status Init_Stack(void) { SqStack S ; S.bottom=(ElemType *)malloc(STACK_SIZE *sizeof(ElemType)); if (! S.bottom) return ERROR; S.top=S.bottom ; /* 栈空时栈顶和栈底指针相同 */ S. stacksize=STACK_SIZE; return OK ; };3 压栈(元素进栈) Status push(SqStack S , ElemType e) { if (S.top-S.bottom=S. stacksize-1) { S.bottom=(ElemType *)realloc((S. STACKINCREMENT+STACK_SIZE) *sizeof(ElemType)); /* 栈满，追加存储空间 */ if (! S.bottom) return ERROR; S.top=S.bottom+S. stacksize ; S. stacksize+=STACKINCREMENT ; } *S.top=e; S.top++ ; /* 栈顶指针加1，e成为新的栈顶 */ return OK; };4 弹栈(元素出栈) Status pop( SqStack S, ElemType *e ) /*弹出栈顶元素*/ { if ( S.top== S.bottom ) return ERROR ; /* 栈空，返回失败标志 */ S.top-- ; e=*S. top ; return OK ; } ; 采用静态一维数组来存储栈。 栈底固定不变的，而栈顶则随着进栈和退栈操作变化的， ◆ 栈底固定不变的；栈顶则随着进栈和退栈操作而变化，用一个整型变量top(称为栈顶指针)来指示当前栈顶位置。 ◆ 用top=0表示栈空的初始状态，每次top指向栈顶在数组中的存储位置。 ◆ 结点进栈：首先执行top加1，使top指向新的栈顶位置，然后将数据元素保存到栈顶(top所指的当前位置)。;◆ 结点出栈：首先把top指向的栈顶元素取出，然后执行top减1，使top指向新的栈顶