数据结构复习 栈的顺序存储和链接存储

栈的定义

• 栈是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表，允许操作的一端称为栈顶，不进行操作的一端称为栈底，不含任何数据元素的栈称为空栈。
• 栈具有“后进后出”的特性，就如同一叠盘子，要从这叠盘子中取出盘子或者放入一个盘子，只有在其顶部操作是最方便的。

1.栈的顺序存储结构——顺序栈

//栈的顺序存储
template <class T>
class SeqStack
{
public:
    SeqStack()
    {
        top = -1;    //第一个元素入栈时，其下标为0
    }
    ~SeqStack() {}
    void Push(T x)                              //入栈操作
    {
        if(top == StackSize - 1)
            cout << "上溢";
        else
        {
            //先使top指向下一个位置（top++)，再将元素入栈
            //通俗的来说，即先选好一个沙发，再请元素x入座。
            data[++top] = x;
        }
    }
    T Pop()                                     //出栈操作
    {
        if(top == -1)
            cout << "下溢";
        else
        {
            //先将元素出栈，再使top指向上一个位置(top--）
            //通俗的来说，即先请栈顶元素离开，再移走他的沙发。
            return data[top--];
        }
    }
    T GetTop()
    {
        if(top != -1)
            return data[top];
    }
    int Empty()
    {
        top == -1 ? return 1 : return 0;
    }
private:
    T data[StackSize];                      //存放栈元素的数组
    int top;                                //指向栈顶元素的指针，特别注意的是栈为空时top初始值为-1
};

2.栈的链接存储结构——链栈

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

//栈的链接存储
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;              //每个结点的next指针域都是指向上一个元素，而不是下一个元素。
        top = s;
    }
    T Pop()
    {
        if(top == NULL)
            cout << "下溢";

        //暂存栈顶元素
        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.顺序栈和链栈的比较

• 实现顺序栈和链栈的基本操作算法所需的时间都是常数时间，所以唯一可以比较的就是空间性能。
• 顺序表必须确定一个固定的长度，所以有存储元素个数的限制和空间浪费的问题。
• 链栈没有栈满的问题，只有内存不够的时才会出现栈满，但是每一个元素都需要一个指针域，从而产生了结构性开销。
• 所以当栈的使用过程中元素个数变化较大时候，用链栈是适宜的；反之，应该采用顺序栈。