數據結構複習 棧的順序存儲和鏈接存儲

棧的定義

• 棧是限定僅在表尾進行插入和刪除操作的線性表，允許操作的一端稱爲棧頂，不進行操作的一端稱爲棧底，不含任何數據元素的棧稱爲空棧。
• 棧具有“後進後出”的特性，就如同一疊盤子，要從這疊盤子中取出盤子或者放入一個盤子，只有在其頂部操作是最方便的。

1.棧的順序存儲結構——順序棧

//棧的順序存儲
template <class T>
class SeqStack
{
public:
    SeqStack()
    {
        top = -1;    //第一個元素入棧時，其下標爲0
    }
    ~SeqStack() {}
    void Push(T x)                              //入棧操作
    {
        if(top == StackSize - 1)
            cout << "上溢";
        else
        {
            //先使top指向下一個位置（top++)，再將元素入棧
            //通俗的來說，即先選好一個沙發，再請元素x入座。
            data[++top] = x;
        }
    }
    T Pop()                                     //出棧操作
    {
        if(top == -1)
            cout << "下溢";
        else
        {
            //先將元素出棧，再使top指向上一個位置(top--）
            //通俗的來說，即先請棧頂元素離開，再移走他的沙發。
            return data[top--];
        }
    }
    T GetTop()
    {
        if(top != -1)
            return data[top];
    }
    int Empty()
    {
        top == -1 ? return 1 : return 0;
    }
private:
    T data[StackSize];                      //存放棧元素的數組
    int top;                                //指向棧頂元素的指針，特別注意的是棧爲空時top初始值爲-1
};

2.棧的鏈接存儲結構——鏈棧

//結點
template <class T>
struct Node
{
    T data;
    Node<T> * next;
};

//棧的鏈接存儲
template <class T>
class LinkStack
{
public:
    LinkStack()
    {
        top = NULL;
    }
    ~LinkStack();
    void Push(T x)
    {
        Node<T> s = new Node<T>;
        s->data = x;
        s->next = top;              //每個結點的next指針域都是指向上一個元素，而不是下一個元素。
        top = s;
    }
    T Pop()
    {
        if(top == NULL)
            cout << "下溢";

        //暫存棧頂元素
        T x = top->data;
        Node<T> p = top;

        top = top->next;
        delete p;
        return x;
    }
    T GetTop()
    {
        if(top != NULL)
            return top->data;
    }
    int empty
    {
        top == NULL ? return 1 : return 0;
    }

private:
    Node<T> * top;
};

3.順序棧和鏈棧的比較

• 實現順序棧和鏈棧的基本操作算法所需的時間都是常數時間，所以唯一可以比較的就是空間性能。
• 順序表必須確定一個固定的長度，所以有存儲元素個數的限制和空間浪費的問題。
• 鏈棧沒有棧滿的問題，只有內存不夠的時纔會出現棧滿，但是每一個元素都需要一個指針域，從而產生了結構性開銷。
• 所以當棧的使用過程中元素個數變化較大時候，用鏈棧是適宜的；反之，應該採用順序棧。