经典抽象数据类型的实现与分析
1. 栈的实现
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,下面将介绍栈的几种不同实现方式。
1.1 传统的 pop 函数
传统的 pop 函数代码如下:
STACK_TYPE
pop( void )
{
STACK_TYPE temp;
assert( !is_empty() );
temp = stack[ top_element ];
top_element -= 1;
return temp;
}
该函数首先检查栈是否为空,然后将栈顶元素复制到临时变量 temp
中,接着将栈顶指针减 1,最后返回临时变量的值。为了提高效率,可以消除临时变量和复制操作,优化后的代码如下:
assert( !is_empty() );
return stack[ top_element-- ];
这里使用了后置递减运算符,先返回栈顶元素的值,再将栈顶指针减 1。
栈模块使用 assert
来防止非法操作,如对空栈进行 pop 操作或对已满栈进行 push 操作。 assert
调用 is_full
和 is_empty
函数,而不是直接测试 top_element
,这样便于后续更改空栈和