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一、栈和队列的定义和特点
栈和队列是限定插入和删除只能在表的=="端点"==进行的线性表。
栈是先进后出。
队列是先进先出。
栈(stack)是一个特殊的线性表,是限定仅在一端(通常是在表尾)。
1.1顺序栈的表示和实现
存储方式:同一般线性表的顺序存储结构完全相同。
利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素。栈底一般在低地址端
附设top指针,指示栈顶元素在顺序栈的位置。
附设base指针,指示栈底元素在顺序栈中的位置。
用stacksize表示栈可使用的最大容量。
①先建立一个空栈:base == top 是空栈的标志。
②A进栈,top指向下一个进栈点。
③依次进栈,最后top指针指向的top在最上面的一个栈点。栈满的标志:top-base=stacksize
后面不能在插入元素,再插入就溢出了。上溢。
栈满时候的处理方法:1.报错,返回操作系统。2.分配更大的空间,作为栈的存储空间,将原栈的内容移入新栈。
④出栈,每出栈一个元素top指针就下移一个。
⑤最后没有可出栈的元素还要继续出栈的话就会发生下溢。
总结:使用数组作为顺序栈的存储方式的特点:
简单,方便,但易产生溢出(数组元素固定)。
- 上溢:栈已经满了,又要压入元素。
- 下溢:栈已空,还要弹出元素。
1.2顺序栈的基本操作
//顺序栈的表示
typedef struct{
SElemType* base;//栈底指针
SElemType* top;//栈顶指针
int stacksize;//栈的最大容量
}SqStack;
注:stacksize:5;top:2;base:0;栈中元素个数=top-base=2。
当top-base=stacksize时,说明栈满了。
1.2.1顺序栈的初始化
cpp
//顺序栈的初始化
int InitStack(SqStack& S) {
//构造一个空栈
S.base = new SElemType[MAXSIZE];
if (!S.base) {//分配存储失败
exit(0);
}
S.top = S.base;//栈顶指针等于栈顶指针
S.stacksize = MAXSIZE;
return 1;
}
1.2.2判断顺序栈是否为空
cpp
//顺序栈是否为空
bool StackEmpty(SqStack S) {
//若栈为空,返回TRUE,否则返回FALSE
if (S.top == S.base) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
1.2.3清空顺序栈
//清空顺序栈
int ClearStack(SqStack S) {
if (S.base) {
S.top = S.base = 0;//这里是将栈顶和栈底都置为0;
return 1;
}
}
1.2.4销毁顺序栈
cpp
//销毁顺序栈
int DestroyStack(SqStack& S) {
if (S.base) {
delete S.base;//先销毁栈底指针
S.stacksize = 0;//再将栈的容量设为0
S.base = S.top = NULL;//再将栈底栈顶设为空
}
return 1;
}
1.2.5顺序栈的入栈
cpp
//顺序栈的入栈
int Push(SqStack& S, SElemType e) {
if (S.top - S.base == S.stacksize) {//栈满
return 0;
}
*S.top++ = e;
//相当于*S.top=e;S.top++;
return 1;
}