數據結構之棧的順序存儲的實現

目錄

棧

順序存儲

定義基本數據結構

初始化

入棧

出棧

判棧是否爲空

把棧置空

獲取棧頂元素

頭文件

源文件

運行結果

運行結果分析

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• 棧

FILO，即先進後出，類似我們去取一摞碗，我們是不是從最上面的那個碗開始取，而我們用完洗淨後放回去的第一個碗被最後拿了出來，但是最後放進去的被最先拿了出來。

• 順序存儲

順序存儲結構的主要優點是節省存儲空間，因爲分配給數據的存儲單元全用存放結點的數據（不考慮c/c++語言中數組需指定大小的情況），結點之間的邏輯關係沒有佔用額外的存儲空間。採用這種方法時，可實現對結點的隨機存取，即每一個結點對應一個序號，由該序號可以直接計算出來結點的存儲地址。但順序存儲方法的主要缺點是不便於修改，對結點的插入、刪除運算時，可能要移動一系列的結點。

優點：隨機存取表中元素、儲存密度大。

缺點：插入和刪除操作需要移動元素。

 

• 定義基本數據結構

  typedef char ElemetType;        //這裏的char的數據類型可以根據自己需要設置
  const int   Max_dataSize = 512; //定義數組的大小，用define也可以，但在c++中不提倡這麼寫
  typedef struct Dstack           //定義棧的結構體
  {
  	ElemetType Data[Max_dataSize];
  	int   top;
  }st_stack;

• 初始化

  void Init(st_stack* s_ptr)
  {
      if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	s_ptr->top = -1;  //棧空，top = -1
  }

   

• 入棧

  void Push(st_stack* s_ptr, ElemetType data)
  {
      if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	if (Max_dataSize == s_ptr->top)  //判棧是否滿
  	{
  		cout << "棧滿" << endl;
  		exit(0);
  	}
  		
  
  	s_ptr->Data[++(s_ptr->top)] = data;  //依次入棧
  }

 

• 出棧

  void Pop(st_stack* s_ptr)
  {
      if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	if (-1 == s_ptr->top)     //判空
  	{
  		cout << "棧空" << endl;
  		exit(0);
  	}
  		
  	while (s_ptr->top != -1)
  	{
  		cout << s_ptr->Data[(s_ptr->top)--] << endl;   //棧的輸出元素
  	}
  	
  }

   

• 判棧是否爲空

  bool IsEmpty(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	if (-1 == s_ptr->top)  //判空
  	{
  		return true;
  	}
  	else
  		return false;
  }

   

• 把棧置空

  bool SetEmpty(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	while (s_ptr->top != -1)
  	{
  		if (-1 == s_ptr->top)
  		{
  			cout << "棧空" << endl;
  
  		}
  			
  
  		s_ptr->Data[s_ptr->top] = -1;
  		s_ptr->top--;
  	}
  	if (-1 == s_ptr->top)
  	{
  		return true;
  	}
  	else
  		return false;
  }

   

• 獲取棧頂元素

  ElemetType GetTop(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	return s_ptr->Data[s_ptr->top];
  }

• 頭文件

  #ifndef __SATCK_H__  //防止頭文件重複包含
  #include <iostream>
  #include <string>
  
  using namespace std;
  
  typedef char ElemetType;
  const int   Max_dataSize = 512;
  typedef struct Dstack
  {
  	ElemetType Data[Max_dataSize];
  	int   top;
  }st_stack;
  void Init(st_stack* s_ptr);
  void Push(st_stack* s_ptr, ElemetType data);
  void Pop(st_stack* s_ptr);
  ElemetType GetTop(st_stack* s_ptr);
  bool SetEmpty(st_stack* s_ptr);
  
  #endif // !__SATCK_H__
  
  
  

• 源文件

  #include "stack.h"
  
  void Init(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  	s_ptr->top = -1;
  }
  
  bool IsEmpty(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	if (-1 == s_ptr->top)
  	{
  		return true;
  	}
  	else
  		return false;
  }
  
  void Push(st_stack* s_ptr, ElemetType data)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  	if (Max_dataSize == s_ptr->top)
  	{
  		cout << "棧滿" << endl;
  		exit(0);
  	}
  		
  
  	s_ptr->Data[++(s_ptr->top)] = data;
  }
  void Pop(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	if (-1 == s_ptr->top)
  	{
  		cout << "棧空" << endl;
  		exit(0);
  	}
  		
  	while (s_ptr->top != -1)
  	{
  		cout << s_ptr->Data[(s_ptr->top)--] << endl;
  	}
  	
  }
  ElemetType GetTop(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	return s_ptr->Data[s_ptr->top];
  }
  bool SetEmpty(st_stack* s_ptr)
  {
  	if (NULL == s_ptr)
  	{
  		exit(0);
  	}
  
  	while (s_ptr->top != -1)
  	{
  		if (-1 == s_ptr->top)
  		{
  			cout << "棧空" << endl;
  
  		}
  			
  
  		s_ptr->Data[s_ptr->top] = -1;
  		s_ptr->top--;
  	}
  	if (-1 == s_ptr->top)
  	{
  		return true;
  	}
  	else
  		return false;
  }
  void test()
  {
  	ElemetType  val = -1;
  	st_stack* arr = new st_stack;
  	Init(arr);
  
  
  	if (IsEmpty(arr))
  	{
  		cout << "棧空" << endl;
  	}
  	else
  	{
  		cout << "棧不爲空" << endl;
  	}
  	
  
  	Push(arr, 'A');
  	Push(arr, 'B');
  	Push(arr, 'C');
  	Push(arr, 'D');
  
  
  	if (IsEmpty(arr))
  	{
  		cout << "棧空" << endl;
  	}
  	else
  		cout << "棧不爲空" << endl;
  
  	
  
  	val = GetTop(arr);
  	cout << "棧頂元素爲：" << val << endl;
  	
  	Pop(arr);
  
  	if (SetEmpty(arr))
  	{
  		cout << "置空成功" << endl;
  	}
  	else
  		cout << "置空失敗" << endl;
  
  	if (IsEmpty(arr))
  	{
  		cout << "棧空" << endl;
  	}
  	else
  		cout << "棧不爲空" << endl;
  
  }
  
  
  int main(int argc, char** argv)
  {
  	test();
  
  	system("pause");
  	return 0;
  }

• 運行結果

• 運行結果分析

1. 第一次判斷爲空，只是初始化爲push;
2. push之後棧不爲空；（入棧順序ABCD）
3. 獲取棧頂元素；
4. 出棧；
5. 把棧置空；
6. 判斷棧是否爲空。

注：如有不足及需要改進的地方，敬請指正，謝謝！