C++实现顺序栈和链栈操作（实验4--作业）

顺序栈 

一、主要功能

实现了顺序栈（SqStack）的数据结构，并利用该数据结构进行了栈的基本操作以及数制转换的功能。

二、数据结构定义

1. 定义了一些常量：
   • MAXSIZE表示栈的最大长度为 100。
   • OVERFLOw表示存储失败的错误码为 -2。
   • OK和ERROR分别表示操作成功和失败的状态码。
2. 定义了数据类型：
   • Status为int类型，用于表示操作的状态。
   • SEleType为int类型，代表栈中存储的数据类型。
3. 定义了顺序栈结构体SqStack：
   • SEleType *base是指向栈内元素数组的指针。
   • SEleType *top是栈顶指针。
   • int stacksize表示当前分配的栈可使用的最大存储容量。

三、函数功能

1. StackCreate函数：用于初始化顺序栈，为栈分配内存空间，并设置初始状态。
2. StackEmpity函数：判断栈是否为空。
3. StackFull函数：判断栈是否已满。
4. StackPush函数：将元素入栈，如果栈已满则返回错误状态。
5. StackPop函数：将栈顶元素出栈，并通过引用参数返回该元素，如果栈为空则返回错误状态。
6. StackToEmpty函数：将栈置空，通过不断出栈操作实现。
7. StackDestroy函数：销毁栈，释放内存空间。
8. StackTop函数：获取栈顶元素。
9. StackPrint函数：打印栈内所有元素，通过不断出栈并输出实现。

四、主函数流程

1. 首先创建一个顺序栈S并初始化。
2. 向栈中依次压入数字 5、4、2、3、1，然后打印栈内元素。
3. 将栈置空。
4. 进行数制转换功能，用户输入一个数字N和转换的进制数JZ，通过不断对N取余并压入栈中，最后打印转换后的结果。
5. 销毁栈。

   #include <bits/stdc++.h>
   using namespace std;
   
   #define MAXSIZE 100 //最大长度
   #define OVERFLOw -2
   #define OK 1
   #define ERROR 0
   
   typedef int Status;
   typedef int SEleType;//数据类型
   
   typedef struct {
   	SEleType *base;//栈内元素数组
   	SEleType *top;//栈顶指针
   	int stacksize;  // 当前分配的栈可使用的最大存储容量  
   }SqStack;
   //初始化
   int StackCreate(SqStack &S){
   	S.base = new SEleType[MAXSIZE];
   	if(!S.base) exit(OVERFLOw);//存储失败
   	S.top = S.base;//初始栈里没元素 top = base 
   	S.stacksize = MAXSIZE;
   	return OK;//初始化成功
   }
   //栈的判空
   Status StackEmpity(SqStack &S){
   	if(S.top == S.base) return 1;//空
   	else return 0;//非空
   }
   //栈的判满
   Status StackFull(SqStack &S){
   	if(S.top - S.base == S.stacksize) return 1;//满
   	else return 0;//非满
   }
   //入栈
   Status StackPush(SqStack &S,SEleType e){
   	if(StackFull(S)) return ERROR;
   	*S.top++ = e;//等同于数组赋值后 下标++
   	return OK;
   }
   //出栈
   Status StackPop(SqStack &S,SEleType &e){
   	if(StackEmpity(S)) return ERROR;//栈空
   	//用e接收栈顶元素
   	e = *(--S.top);//top 指向的是栈顶的上方
   	return OK;
   }
   //栈的置空
   Status StackToEmpty(SqStack &S) {
   	SEleType temp;
   	while (!StackEmpity(S)) {
   		StackPop(S, temp);
   	}
   	return OK;
   }
   //栈的销毁
   Status StackDestroy(SqStack &S){
   	delete[] S.base;
   	S.base = NULL;
   	S.top = NULL;
   	S.stacksize = 0;
   	return OK;
   }
   //取栈顶元素
   SEleType StackTop(SqStack &S){
   	return *(S.top-1);
   }
   //打印栈内所有元素
   void StackPrint(SqStack &S){
   	while(!StackEmpity(S)){
   		SEleType e;
   		StackPop(S,e);
   		cout<<e<<" ";
   	}
   }
   int main(){
   	SqStack S ;
   	StackCreate(S);
   	StackPush(S,5);
   	StackPush(S,4);
   	StackPush(S,2);
   	StackPush(S,3);
   	StackPush(S,1);
   	
   	StackPrint(S);
   	
   	StackToEmpty(S);
   	//数制转换
   	int N;cout<<"\n输入要转换的数字: ";
   	cin>>N; 
   	int T = N;
   	int JZ;cout<<"转换为几进制(<10): ";cin>>JZ;
   	while(N){
   		StackPush(S,N%JZ);
   		N/=JZ;
   	}
   	cout<<"10 进制数: "<<T<<"在"<<JZ<<"进制转换后是 "<<endl;
   	StackPrint(S);
   	
   	
   	StackDestroy(S);
   	return 0;
   }

   链栈

一、主要功能

实现了链式栈（LinkStack）的数据结构，并利用该数据结构进行了栈的基本操作以及数制转换的功能。

二、数据结构定义

1. 定义了一些常量：
   • MAXSIZE表示栈的最大长度为 100（但在链式栈中未实际用到该常量）。
   • OVERFLOw表示存储失败的错误码为 -2（未实际用到）。
   • OK和ERROR分别表示操作成功和失败的状态码。
2. 定义了数据类型：
   • Status为int类型，用于表示操作的状态。
   • LEleType为int类型，代表栈中存储的数据类型。
3. 定义了链式栈的节点结构体StackNode：
   • LEleType data表示节点存储的数据。
   • struct StackNode *next指向下一个节点的指针。
   • StackNode是节点结构体的名称，*LinkStack是指向节点的指针类型别名，用于表示链式栈。

三、函数功能

1. StackCreate函数：用于初始化链式栈，将栈顶指针置为NULL。
2. StackEmpty函数：判断链式栈是否为空。
3. StackPush函数：创建一个新节点，将新节点的数据域设置为给定元素，然后将新节点插入到栈顶（即让新节点的next指向当前栈顶，然后更新栈顶指针为新节点）。
4. StackPop函数：如果栈不为空，将栈顶元素出栈，通过引用参数返回该元素，并释放栈顶节点的内存空间，更新栈顶指针指向下一个节点。
5. StackTop函数：获取栈顶元素的值，但不修改栈的状态。
6. StackToEmpty函数：通过不断出栈操作将链式栈置空。
7. StackDestroy函数：调用StackToEmpty函数将栈置空后，将栈顶指针置为NULL，实现栈的销毁。
8. StackPrint函数：通过不断出栈并输出元素的方式打印链式栈中的所有元素，但这个过程会破坏栈的结构。

四、主函数流程

1. 首先创建一个链式栈S并初始化。
2. 向栈中依次压入数字 5、4、2、3、1，然后打印栈内元素（这会破坏栈的结构）。
3. 将栈置空。
4. 进行数制转换功能，用户输入一个数字N和转换的进制数JZ，通过不断对N取余并压入栈中，最后打印转换后的结果（同样会破坏栈的结构）。
5. 销毁栈。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define MAXSIZE 100 //最大长度
#define OVERFLOw -2
#define OK 1
#define ERROR 0

typedef int Status;
typedef int LEleType;//数据类型

typedef struct StackNode{ 
	LEleType  data; 
	struct StackNode *next; 
} StackNode,*LinkStack; 
//栈的初始化
Status StackCreate(LinkStack &S){
	S = NULL;
	return OK;
}
//栈的判空
Status StackEmpty(LinkStack &S){
	if(!S) return 1;//空
	else return 0;//非空
}
//入栈
Status StackPush(LinkStack &S,LEleType e){
	StackNode * p = new StackNode; //新节点
	p->data = e; //新节点的数据域
	p->next = S; //新节点压入栈顶
	S = p; //修改栈顶指针为p
	return OK;
}
//出栈
Status StackPop(LinkStack &S,LEleType &e){
	if(StackEmpty(S)) return ERROR;
	e = S->data;
	StackNode * p = S; //新节点
	S = S->next;
	delete p;
	return OK;
}
//获取栈顶元素
LEleType StackTop(LinkStack &S){
	LEleType e = S->data;
	return e;
}
//栈的置空
void StackToEmpty(LinkStack &S){
	while(!StackEmpty(S)){
		LEleType e;
		StackPop(S,e);
	}
}
//栈的销毁
void StackDestroy(LinkStack &S) {
	StackToEmpty(S);
	S = NULL;
}
//打印所有元素(破坏了栈)
void StackPrint(LinkStack &S){
	StackNode * p = S;
	while(!StackEmpty(S)){
		LEleType e;
		StackPop(S,e);
		cout<<e<<" ";
		p = p->next;
	}
}
using namespace std;
int main(){

	LinkStack S;
	StackCreate(S);
	StackPush(S,5);
	StackPush(S,4);
	StackPush(S,2);
	StackPush(S,3);
	StackPush(S,1);
	
	StackPrint(S);
	StackToEmpty(S);
	//数制转换
	int N;cout<<"\n输入要转换的数字: ";
	cin>>N; 
	int T = N;
	int JZ;cout<<"转换为几进制(<10): ";cin>>JZ;
	while(N){
		StackPush(S,N%JZ);
		N/=JZ;
	}
	cout<<"10 进制数: "<<T<<"在"<<JZ<<"进制转换后是 "<<endl;
	StackPrint(S);
		
	StackDestroy(S);
	return 0;
}

运行结果图如下