【C语言实现共享栈】关于【共享栈】，你知道多少，快来看看吧

长谷清风

已于 2022-03-28 18:25:07 修改

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分类专栏：计算机基础文章标签：算法数据结构 c语言

于 2022-03-28 18:19:25 首次发布

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一、共享栈的基本概念

1.定义

利用栈底位置的不变性，可让两个顺序栈共享一个一维数组，将两个栈的栈底分别设置在共享空间的两端，两个栈顶向共享空间的中间延申。

2.特点

共享栈是为了更有效的利用存储空间，两个栈的空间相互调节，只有在整个存储空间被占满时才发生上溢。其存储数据的时间复杂度均为O(1)，对存取效率没有影响。

二、共享栈的表示

typedef struct {
	ElemType data[MaxSize];
	int top0;
	int top1;
}ShareStack;

三、共享栈的基本操作

栈空：两个栈的栈顶指针都指向栈顶元素，top0=-1时0号栈为空，top1=MaxSize时1号栈为空；
栈满：仅当两个栈顶指针(top1-top0=1)时，判断为栈满。
进栈：当0号栈进栈时，top0先加1，再赋值；1号栈进栈时，top1先减1，再赋值。
出栈：当0号栈出栈时，先赋值，top0再减1；1号栈出栈时，先赋值，top1再加1。

1.共享栈的初始化操作

void InitShareStack(ShareStack* shstack)
{
	shstack->top0 = -1;       //初始化栈顶指针
	shstack->top1 = MaxSize;
}

2.共享栈的判空操作

int EmptySharaStack(ShareStack shstack)
{
	if (shstack.top0 == -1 && shstack.top1 == MaxSize)   //两个栈都空时，返回1
	{
		return 2;
	} 
	else if (shstack.top0 == -1)                        //0号栈为空，1号栈非空时，返回0
	{
		return 0;
	}
	else if (shstack.top1 == MaxSize)                   //1号栈为空，0号栈非空时，返回1
	{
		return 1;
	}
	return -1;                                           //两个栈都非空时，返回-1
}

3.共享栈的进栈操作

0号栈进栈

bool PushTop0(ShareStack* shstack, ElemType e)
{
	if ((shstack->top1 - shstack->top0) == 1)   //栈满，报错
	{
		return false;                 
	}
	shstack->top0++;                           //0号栈顶指针先加1
	shstack->data[shstack->top0] = e;          //元素入栈
	return true;
}

1号栈进栈

bool PushTop1(ShareStack* shstack, ElemType e)
{
	if ((shstack->top1 - shstack->top0) == 1)   //栈满，报错
	{
		return false;
	}
	shstack->top1--;                            //1号栈顶指针先减一
	shstack->data[shstack->top1] = e;           //元素入栈
	return true;
}

4.共享栈的出栈操作

0号栈出栈

bool PopTop0(ShareStack* shstack, ElemType* e)
{
	if (shstack->top0 == -1)            //1号栈空，报错
	{
		return false;
	}
	*e = shstack->data[shstack->top0];  //栈顶元素先出栈
	shstack->top0--;                    //栈顶指针再减1
	return true;
}

1 号栈出栈

bool PopTop1(ShareStack* shstack, ElemType* e)
{
	if (shstack->top1 == MaxSize)       //1号栈空，报错
	{
		return false;
	}
	*e = shstack->data[shstack->top1];  //栈顶元素先出栈
	shstack->top1++;                    //栈顶指针再加1
	return true;
}

5.取栈顶元素

取0号栈栈顶元素

bool PopTop0(ShareStack* shstack, ElemType* e)
{
	if (shstack->top0 == -1)            //1号栈空，报错
	{
		return false;
	}
	*e = shstack->data[shstack->top0];  //取栈顶元素
	return true;
}

取1号栈栈顶元素

bool PopTop1(ShareStack* shstack, ElemType* e)
{
	if (shstack->top1 == MaxSize)        //1号栈空，报错
	{
		return false;
	}
	*e = shstack->data[shstack->top1];   //取栈顶元素
	return true;
}