数据结构——栈

文章目录

1.存储结构
2.顺序栈的实现
3.链栈的实现
4.进制转换
5.括号匹配
6.行编辑程序
7.迷宫求解
8.表达式求值

1.存储结构

顺序结构
typedef struct {
ElemType *base; // 栈底指针
ElemType *top; // 栈顶指针
int stacksize; // 栈空间大小
} SqStack;
链式结构

typedef int ElemType;
typedef struct node {
ElemType data;
struct node *next;
} LinkStack;

2.顺序栈的实现（可执行程序）

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

typedef int Status;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0


// ------栈的顺序存储结构表示----------
#define STACK_INIT_SIZE 100 	// 存储空间初始分配量
#define STACK_INCREMENT 10 	// 存储空间分配增量
typedef int  ElemType;
typedef struct {
  ElemType *base; 	// 栈底指针
  ElemType *top; 	// 栈顶指针
  int stacksize; 	// 栈空间大小
} SqStack;


void InitStack(SqStack &S)
{
    // 构造一个空栈S
    if(!(S.base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE 
                                  * sizeof(ElemType))))
        exit(OVERFLOW);     // 存储分配失败
    S.top = S.base;
    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
}

void DestroyStack(SqStack &S)
{
    // 销毁栈S，S不再存在
    free(S.base);
    S.base = NULL;
    S.top = NULL;
    S.stacksize = 0;
}

void Push(SqStack &S, ElemType e)
{
    if(S.top - S.base >= S.stacksize) { // 栈满，追加存储空间
        S.base = (ElemType *)realloc(S.base, (S.stacksize 
              + STACK_INCREMENT) * sizeof(ElemType));
        if(!S.base)
            exit(OVERFLOW);           // 存储分配失败
        S.top = S.base + S.stacksize;
        S.stacksize += STACK_INCREMENT;
    }
    *(S.top)++ = e;
}

Status Pop(SqStack &S, ElemType &e)
{
    // 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；
    // 否则返回ERROR
    if(S.top == S.base)
        {
        	printf("此时栈为空，不可以再出栈\n");
			return ERROR;
		}
    e = *--S.top;
    printf("当前出栈的元素的值为：%d\n",e);
    
    return OK;
}

Status GetTop(SqStack S, ElemType &e)
{
    // 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；
    // 否则返回ERROR
    if(S.top > S.base) {
        e = *(S.top - 1);
        printf("输出栈顶元素为 %d \n",e);
        return OK;
    }
    else
    {
    	printf("此时栈为空，得不到栈顶元素\n");
		return ERROR;
	}
        
}

Status StackEmpty(SqStack S)
{
    // 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE
    if(S.top == S.base)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}





int main ()
{
	int n=1;
	ElemType e,q,temp;
	int a;
	SqStack P;
	InitStack(P);
	printf("[1]:入栈输入\n[2]:出栈输入\n[3]:得到栈顶元素输入\n[4]:判断栈是否为空\n[5]:销毁栈\n");
	while(n)
	{
		printf("输入操作："); 
		scanf("%d",&a); 
		switch(a)
		{
			case 1: printf("入栈操作,输入要入栈的元素："); 
					scanf("%d",&e);
					Push(P, e);
					break;
			case 2: printf("出栈操作\n"); 
				    Pop(P, q);
				    
					break;
			case 3: GetTop(P, temp);
				 	
				 	break;
			case 4: if(StackEmpty(P)) printf("当前栈为空\n");
			 			else printf("当前栈不空\n"); 
			 		break;
			case 5: printf("---正在销毁栈---\n");
			 		DestroyStack(P);
			 		break;
			 		
		}
			
	}
	
 } 
 

3.链栈的实现

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

typedef int Status;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef int ElemType;
typedef struct node {
  ElemType data;
  struct node *next;
} LinkStack;

void InitStack(LinkStack *&top)
{
	top=NULL;
}

void DestroyStack(LinkStack *&top)
{  
	LinkStack *pre=top,*p;
   if (pre==NULL) return;	//考虑空栈的情况
   p=pre->next;
   while (p!=NULL)
   {  free(pre);		//释放pre结点
      pre=p;
      p=p->next;      	//pre、p同步后移
   }
   free(pre);			//释放尾结点
}

int Push(LinkStack *&top,ElemType x)	
{  
   LinkStack *p;
   p=(LinkStack *)malloc(sizeof(LinkStack));
   p->data=x;		//创建结点p用于存放x
   p->next=top;	//插入p结点作为栈顶结点
   top=p;
   return 1;
}

int Pop(LinkStack *&top,ElemType &x)	
{  
   LinkStack *p;
   if (top==NULL) //栈空,下溢出返回0
   {
   	printf("当前栈为空，不可以再出栈\n"); 
   	return 0;
   }		
      
   else				//栈不空时出栈元素x并返回1
   {	p=top;			//p指向栈顶结点
	x=p->data;		//取栈顶元素x
	 printf("当前出栈的元素的值为：%d\n",x);
	top=p->next;		//删除结点p
	free(p);		//释放p结点
	return 1;
   }
}

int GetTop(LinkStack *top,ElemType &x)
{  
   if (top==NULL)	//栈空,下溢出时返回0
     {
     	printf("此时栈为空，得不到栈顶元素\n");
		return 0;
	 }
   else			//栈不空,取栈顶元素x并返回1
   {  x=top->data;
   printf("输出栈顶元素为 %d \n",x);
      return 1;
   }
}

int StackEmpty(LinkStack *top)
{  
   if (top==NULL)
      return 1;
   else
      return 0;
}

int stack_traverse(LinkStack *&top)
{
	
	LinkStack *p;
	p=top;
	int i=1; 
	 while (p!=NULL)
   {    printf("目前栈中第 %d 个元素为 %d\n",i++,p->data);		//释放pre结点
      
      p=p->next;      	//pre、p同步后移
   }
   return 0;
	
 } 




int main ()
{
	int n=1,e,q;
	int temp;
	int a;
	int number,t;
	
	LinkStack *P;
	LinkStack *help;//用于排序 
	InitStack(P);
	InitStack(help);
	printf("----菜单-----\n"); 
	printf("1：入栈输入\n2：出栈输入 \n3：得到栈顶元素输入 \n4：判断栈是否为空\n5：销毁栈  \n6：遍历栈中的元素\n");

	while(n)
	{
		printf("输入操作："); 
		scanf("%d",&a); 
		switch(a)
		{
			case 1: printf("入栈操作,输入要入栈的元素："); 
					scanf("%d",&e);
					Push(P, e);
					break;
			case 2: printf("出栈操作\n"); 
				    Pop(P, q);
				   
					break;
			case 3: GetTop(P, temp);
				 	printf("输出栈顶元素为 %d \n",temp);
				 	break;
			case 4: if(StackEmpty(P)) printf("当前栈为空\n");
			 			else printf("当前栈不空\n"); 
			 		break;
			case 5: printf("---正在销毁栈---\n");
			 		DestroyStack(P);
			 		break;
			case 6: stack_traverse(P);
			 		break;
		
		}
			
	}
	
 } 

4.进制转换

栈的应用——进制转换

5.括号匹配

栈的应用——括号匹配

6.行编辑程序

7.迷宫求解

8.表达式求值

栈的应用——表达式求值

9.回文字符串

栈的应用——回文字符串