数据结构之栈详解-优快云博客

本文深入探讨了栈这一数据结构的定义、特性及其多种表达方式，包括顺序表达、链式表达和共享栈的概念与实现。详细讲解了栈的插入、删除操作，并提供了完整的代码示例。

引言：在上次复习了线性表的基本操作后，现在我们将目光转移到下一数据结构中来。至此，正式开始数据结构——栈的学习

栈

一.栈的定义
二.栈的表达方式

一.栈的定义

定义：栈是仅在一端进行插入和删除的线性表

二.栈的表达方式

同线性表一样，栈的表达方式也分为顺序与链式两种

1.顺序表达

原理同顺序表的基本相同，但是要注意栈是遵循先进后出的原理。
理解栈的进出原理，现在我们可以看代码：

struct stack//定义结构体
{
	int data[Max];//数据域
	int top;//指针指向栈顶
};

同理，以上的是最基本的实现，其他操作要看需求。

2.顺序表达的插入与输出

这里的重点是根据栈顶的指针来判断，所以理解栈顶指针就很重要

顺序插入

void push(struct stack *p,int k)//顺序插入 
{
	int i,j;
	if(p->top==Max-1)//如果栈顶指针满的话，就判为栈为满，无法在插入
	exit(0);
	for(i=0;i<k;i++)
	{
		cin>>p->data[i];
		p->top++;//每一次输入数据后，指针都要加一
	}
}

顺序输出

void pop(struct stack *q)//输出 
{
	int i,j;
	if(q->top==-1)//如果指针为-1，说明栈为空，无法在输出
	exit(0);
	for(i=q->top-1;i>=0;i--)
	{
		cout<<q->data[i]<<" ";
		q->top--;//每一次输出数据后，指针都要减一
	}
}

现在我们就可以写出完整表达式：

#include <iostream>
using namespace std;
#define Max 103
struct stack//定义
{
	int data[Max];
	int top;
};
void push(struct stack *p,int k)//插入 
{
	int i,j;
	if(p->top==Max-1)
	exit(0);
	for(i=0;i<k;i++)
	{
		cin>>p->data[i];
		p->top++;
	}
}
void pop(struct stack *q)//输出 
{
	int i,j;
	if(q->top==-1)
	exit(0);
	for(i=q->top-1;i>=0;i--)
	{
		cout<<q->data[i]<<" ";
		q->top--;
	}
}
int main()
{
	int n,m,j,k,l,i;
	struct stack list;
	list.top=0;
	cin>>n;
	push(&list,n);
	pop(&list);
	return 0;
}

3.共享栈

我们都知道，栈是一种只在一端进行操作的数据结构。但如果我们将两个栈进行对合，就得到了共享栈。

共享栈的定义

struct stack
{
	int data[Max];
	int top1;//指向栈底
	int top2;//指向栈顶
};

共享栈的插入

void push(struct stack *p,int k,int judge_sum)
{
	if(p->top1+1==p->top2)//进行栈是否为满的判断
	exit(0);
	if(judge_sum==1)//下栈区进行操作
	{
		for(int i=0;i<k;i++)
		{
			cin>>p->data[i];
			p->top1++;
		}
	}
	if(judge_sum==2)//上栈区进行操作
	{
		for(int j=p->top2;j>=(Max-k);j--)
		{
			cin>>p->data[j];
			p->top2--;
		}
	}
}

共享栈的输出

同共享栈的输入一样，共享栈输出并不复杂，只是操作循序上有些不同

void pop(struct stack *q,int judge_sum)
{
	if(judge_sum==1)
	{
		if(q->top1==-1)
		exit(0);
		else
		for(int i=q->top1-1;i>=0;i--)
		{
			cout<<q->data[i]<<" ";
			q->top1--;
		}
	}
	if(judge_sum==2)
	{
		if(q->top2==Max)
		exit(0);
		else
		for(int j=q->top2+1;j<Max;j++)
		{
			cout<<q->data[j]<<" ";
			q->top2++;
		}
	}
}

现在我们就可以写出共享栈的完整代码了

#include <iostream>
using namespace std;
#define Max 103
struct stack
{
	int data[Max];
	int top1;
	int top2;
};
void push(struct stack *p,int k,int judge_sum)//插入
{
	if(p->top1+1==p->top2)
	exit(0);
	if(judge_sum==1)
	{
		for(int i=0;i<k;i++)
		{
			cin>>p->data[i];
			p->top1++;
		}
	}
	if(judge_sum==2)
	{
		for(int j=p->top2;j>=(Max-k);j--)
		{
			cin>>p->data[j];
			p->top2--;
		}
	}
}
void pop(struct stack *q,int judge_sum)//输出
{
	if(judge_sum==1)
	{
		if(q->top1==-1)
		exit(0);
		else
		for(int i=q->top1-1;i>=0;i--)
		{
			cout<<q->data[i]<<" ";
			q->top1--;
		}
	}
	if(judge_sum==2)
	{
		if(q->top2==Max)
		exit(0);
		else
		for(int j=q->top2+1;j<Max;j++)
		{
			cout<<q->data[j]<<" ";
			q->top2++;
		}
	}
}
int main()
{
	int n,m,j,k,l,i;
	struct stack list;
	list.top1=0;
	list.top2=Max-1;
	cin>>n>>m;
	push(&list,n,m);
	pop(&list,m);
	return 0;
}

4.链式栈

终于到了链式栈，在链式操作中，我们最熟悉的就是链表，现在我们实现链式栈，其中的大部分东西与链式顺序表一样。

链式表达

struct stack //定义链式表达栈
{
	int data;
	struct stack *next;//指向下一节点，这里同链表思想是一样的
};
struct links  //这里我们定义栈指针，也就是top指针，因为top指针只有一个，
              //所以我们定义一个
{
	struct stack *top;
	int count;
};

链式插入

链式插入并不复杂，其原理像极了链表的头插法

void push(struct links *p,int k)
{
	int i,j;
	for(i=0;i<k;i++)
	{
		struct stack *s = new(struct stack);//申请我们定义的栈节点
		cin>>s->data;
		s->next=p->top;//这里就是头插法的类似操作
		p->top=s;
		p->count++;
	}
}

链式输出

通过输入，我们得知链式栈的输入像极了头插法，所以链式输出与链表的输出类似

void pop(struct links *q)
{
	struct stack *s;
	if(q->top==NULL)//判断链式栈是否为空
	exit(0);
	while(q->count!=0)
	{
		cout<<q->top->data<<" ";
		s=q->top;
		q->top=q->top->next;
		delete(s);
		q->count--;
	}
}

完整操作

#include <iostream>
using namespace std;
struct stack 
{
	int data;
	struct stack *next;
};
struct links
{
	struct stack *top;
	int count;
};
void push(struct links *p,int k)
{
	int i,j;
	for(i=0;i<k;i++)
	{
		struct stack *s = new(struct stack);
		cin>>s->data;
		s->next=p->top;
		p->top=s;
		p->count++;
	}
}
void pop(struct links *q)
{
	struct stack *s;
	if(q->top==NULL)
	exit(0);
	while(q->count!=0)
	{
		cout<<q->top->data<<" ";
		s=q->top;
		q->top=q->top->next;
		delete(s);
		q->count--;
	}
}
int main()
{
	int n,m,j,k,l,i;
	struct links link;
	link.top=NULL;
	link.count=0; 
	cin>>n;
	push(&link,n);
	pop(&link);
	return 0;
 }