目录
1.什么是顺序栈?
3.包含头文件
4.结点设计
5.接口函数定义
6.接口函数实现
什么是顺序栈?
顺序栈(Sequential Stack)是一种使用数组来实现的栈数据结构。栈是一种后进先出(Last In First Out, LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行数据的添加(push)和删除(pop)操作。一下是顺序栈的特点:
1.使用数组实现:顺序栈通常使用一个固定大小或动态大小的数组来存储栈中的元素
2.动态扩展:在栈满时,如果使用动态数组,可以自动扩展数组的大小以容纳更多元素
3.LIFO特性:元素只能从栈顶添加或移除,这保证了最后添加的元素将是第一个被移除的
顺序栈的基本操作和应用
要实现顺序栈,则先需要了解顺序栈的基本操作:
1.Push:向栈顶添加一个元素。如果栈已满,这可能会触发数组的扩展(如果使用动态数组)
2.Pop:移除栈顶的元素,并返回它。如果栈为空,Pop操作可能会失败或抛出异常
3.Peek/Top:查看栈顶元素但不移除它
4.IsEmpty:检查栈是否为空
5.GetSize:获取栈中元素的数量
以下是顺序栈的应用:
1.函数调用:在编程中,顺序栈常用于跟踪函数调用的返回地址
2.表达式求值:用于评估和简化算术表达式,如逆波兰表示法的计算
3.括号匹配:检查代码或文本中的括号是否正确匹配
4.回溯算法:在需要回溯到之前状态的算法中,如迷宫求解或游戏AI
包含头文件
cpp
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
结点设计
cpp
#define Initsize 10
typedef int Elemtype;
typedef struct {
Elemtype data[Initsize]; //定义数组data大小为Initsize,存储的是静态顺序表的数据
Elemtype* next; //定义next为Elemtype类型的指针,用于动态扩展顺序表的大小
int Maxsize; //定义变量Maxsize存储顺序表的大小
int lenth; //定义变量lenth存储顺序表所存储的数据个数
}SqlList;
接口函数定义
cpp
void PrintfList(SqlList& A); //用于输出顺序表
void InputList(SqlList& A); //用于输入顺序表中的数据
void InitStaticList(SqlList& A); //用于初始化静态顺序表
void InitMoveList(SqlList& A); //用于初始化动态顺序表
void AddList(SqlList& A); //用于动态增加顺序表长度
bool ListInsert(SqlList& A, int len, int X); //用于在顺序表中插入数据
bool ListDelete(SqlList& A, int len, int &X); //用于在顺序表中删除数据
Elemtype GetElem(SqlList& A, int len); //用于在顺序表中按位查找数据
Elemtype LocateElem(SqlList& A, int X); //用于在顺序表中按值查找数据
接口函数实现
cpp
Elemtype LocateElem(SqlList& A, int X) { //用于在顺序表中按值查找数据
int i;
if (A.next == NULL) { //判断传入的是否为静态顺序表
for (i = 0; i < A.lenth; i++) {
if (A.data[i] == X) { //遍历静态顺序表,查询是否有数据相同
printf("该数据位于的顺序表中的次序为%d", i + 1);
return i + 1;
}
}
printf("在该顺序表中未能找到此数据");
return 0;
}
else {
for (i = 0; i < A.lenth; i++) {
if (A.next[i] == X) { //遍历动态顺序表,查询是否有数据相同
printf("该数据位于的顺序表中的次序为%d", i + 1);
return i + 1;
}
}
printf("在该顺序表中未能找到此数据");
return 0;
}
}
Elemtype GetElem(SqlList& A, int len) { //用于在顺序表中按位查找数据
if (len<1 || len>A.lenth) { //判断传入的次序是否合理
printf("输入的次序有误");
return 0;
}
if(A.next==NULL) { //判断传入的是否为静态顺序表
printf("您查找的数据为%d", A.data[len - 1]);
return A.data[len-1];
}
else {
printf("您查找的数据为%d", A.next[len - 1]);
return A.next[len-1];
}
}
bool ListDelete(SqlList& A, int len, int &X) { //用于在顺序表中删除数据
int i;
if (len<1 || len>A.lenth) { //判断传入的次序是否合理
printf("输入的次序有误");
return false;
}
if (A.next == NULL) { //判断传入的是否为静态顺序表
X = A.data[len - 1]; //将要删除的数据带回
printf("删除的数据为%d", X);
for (i = len - 1; i < A.lenth; i++) {
A.data[i] = A.data[i + 1]; //将静态顺序表中的数据依次前移
}
A.lenth -= 1; //更新静态顺序表中的数据
return true;
}
else {
X = A.next[len - 1]; //将要删除的数据带回
printf("删除的数据为%d", X);
for (i = len - 1; i < A.lenth; i++) {
A.next[i] = A.next[i + 1]; //将动态顺序表中的数据依次前移
}
A.lenth -= 1; //更新动态顺序表中的数据
return true;
}
}
bool ListInsert(SqlList& A, int len, int X) { //用于在顺序表中插入数据
int i;
if (A.lenth >= A.Maxsize) { //判断传入顺序表中含有的数据是否以满
printf("该顺序表填充数据已满");
return false;
}
if (len<1 || len>A.lenth + 1) { //判断传入的次序是否合理
printf("输入的次序有误");
return false;
}
if (A.next == NULL) { //判断传入的是否为静态顺序表
for (i = A.lenth; i >= len; i--) {
A.data[i] = A.data[i-1]; //将次序后的数据依次后移
}
A.data[len - 1] = X; //更新静态顺序表中的数据
A.lenth += 1;
return true;
}
else {
for (i = A.lenth; i >= len; i--) {
A.next[i + 1] = A.next[i]; //将次序后的数据依次后移
}
A.next[len - 1] = X; //更新动态顺序表中的数据
A.lenth += 1;
return true;
}
}
void AddList(SqlList& A) { //用于动态增加顺序表长度
int i,len;
printf("当前顺序表的大小为%d,请问要在原基础上增加多少存储空间?");
scanf_s("%d", &len);
Elemtype* Q = (Elemtype*)malloc(sizeof(Elemtype) * (A.Maxsize + len));
if (A.next == NULL) { //判断该顺序表是否为静态初始化的顺序表
for (i = 0; i < A.lenth; i++) { //将静态顺序表中的数据更新到新的地址上
Q[i] = A.data[i];
}
}
A.next = Q; //更新顺序表中的数据
A.Maxsize += len;
}
void InputList(SqlList& A) { //用于输入顺序表中的数据
int i,X;
if (A.next == NULL) { //判断传入的顺序表是否为静态顺序表
printf("输入静态顺序表要存储的数据个数(最大为10):");
scanf_s("%d", &X);
for (i = 0; i < X; i++) {
scanf_s("%d", &A.data[i]); //循环输入数值,赋值于静态顺序表中的数组里
}
A.lenth = X;
}
else {
printf("您所创建的动态顺序表大小为%d,请问您要输入的数据个数:", A.Maxsize);
scanf_s("%d", &X);
for (i = 0; i < X; i++) {
scanf_s("%d", &A.next[i]); //循环输入数值,赋值于动态顺序表中的地址里
}
A.lenth = X;
}
}
void PrintfList(SqlList& A) { //用于输出顺序表
int i;
if (A.next==NULL){ //判断传入的顺序表是否为静态顺序表
for (i = 0; i < A.lenth; i++) {
printf("%d ", A.data[i]); //循环输出静态顺序表中的数据
}
}
else {
for (i = 0; i < A.lenth; i++) {
printf("%d ", A.next[i]); //循环输出动态顺序表中的数据
}
}
}
void InitMoveList(SqlList& A) { //用于初始化动态顺序表
int len,i; //定义变量len用于存储动态创建的顺序表大小
printf("请问想要向计算机申请多大的顺序表?");
scanf_s("%d", &len);
A.next= (Elemtype *)malloc(sizeof(Elemtype) * len);
for (i = 0; i < len; i++) {
A.next[i] = 0;
}
A.Maxsize = len; //调用动态顺序表中的Maxsize存储动态顺序表大小
A.lenth = 0; //调用动态顺序表中的lenth存储动态顺序表中数据的个数,默认为0
printf("初始化动态单链表成功");
}
void InitStaticList(SqlList& A) { //用于初始化静态顺序表
int i;
for (i = 0; i < Initsize; i++) { //将传入的静态顺序表的初始值全部赋值为0
A.data[i] = 0; //调用静态顺序表中的data数组并依次赋值
}
A.Maxsize = Initsize; //调用静态顺序表中的Maxsize存储静态顺序表大小
A.lenth = 0; //调用静态顺序表中的lenth存储静态顺序表中数据的个数,默认为0
A.next = NULL;
printf("初始化静态单链表成功");
}