栈---顺序栈

一、栈的顺序存储

线性表用数组来实现顺序存储,但是对于这种只能在一端插入删除的线性表来说,可以用数组实现顺序存储吗?用那一端作为栈顶和栈底比较好?

答案是肯定的。并且下标为0的一端作为栈底比较好,因为首元素都存在栈底,变化最小,所以让它作栈底。

我们定义一个top变量来指示栈顶元素在数组中的位置,top就如同游标卡尺的游标,它可以来回移动,意味着栈顶的top可以变大变小,但无论如何游标不能超出尺的长度。同理,若存储栈的长度为StackSize,则栈顶位置top必须小于StackSize

当栈存在一个元素时,top等于0(因为top指示的是位置!首元素存在下标为0位置处!)!!!,因此通常把空栈的判定条件定为top等于-1 。!!!

若现在有一个栈,StackSize是5,则栈普通情况、空栈和栈满的情况示意图可以从下图清楚看出。
栈---顺序栈_第1张图片

二、实现要点

1、进栈。如下图所示,进栈(push)操作分两步:

栈---顺序栈_第2张图片

(1)栈顶指针 S->top 先自增1,给需要进栈的元素腾出内存空间。
(2)再赋值。就是给对应的数组元素赋值:S->data[S->top]=e 。

关键代码:

 s->top++; //栈顶指针加1
 s->data[s->top] = e; //将新插入元素赋值给栈顶空间

2、出栈。进栈是先自增再赋值,出栈则反过来。先把要出栈的元素获取到,然后再指针自减,把空间释放出来。

关键代码:

e = s->data[s->top];//将要删除的栈顶元素赋值给e
s->top--;//栈顶指针减1

三、实现代码

#include <iostream>

using namespace std;
//存储空间初始分配量
#define maxsize 20

typedef int SElemType;
//顺序栈结构
typedef struct
{
    SElemType data[maxsize];
    int top;//栈顶指针
}SqStack;
//初始化也就是构造一个空栈
SqStack *InitStack(SqStack *s)
{
    s->top = -1;//和置空栈操作一样
    return s;
}
//入栈
SqStack *Push(SqStack *s, SElemType e)
{
    if(s->top == maxsize - 1)
    {
        cout<<"栈满,不可再加入元素!"<<endl;
    }
    else
    {
        s->top++;//栈顶指针加1
        s->data[s->top] = e;// 将新插入元素赋值给栈顶空间
    }
    return s;
}
//出栈
SqStack *Pop(SqStack *s)
{
    SElemType e;
    if(s->top == -1)
    {
        cout<<"栈空,不可执行出栈操作!"<<endl;
    }
    else
    {
        e = s->data[s->top];//将要删除的栈顶元素赋值给e
        cout<<"出栈元素:"<<e<<endl;
        s->top--;//栈顶指针减1
    }
    return s;
}
//打印
void PrintStack(SqStack *s)
{
    for(int i=0; i <= s->top; i++)
    {//遍历
        cout<<s->data[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
int main()
{
    SqStack *s = InitStack(s);
    cout<<"******************"<<endl;
    Push(s, 1);
    PrintStack(s);
    Push(s, 2);
    PrintStack(s);
    Push(s, 3);
    PrintStack(s);
    Push(s, 4);
    PrintStack(s);
    cout<<"******************"<<endl;
    Pop(s);
    PrintStack(s);
    Pop(s);
    PrintStack(s);
    Pop(s);
    PrintStack(s);
    Pop(s);
    PrintStack(s);
    cout<<"******************"<<endl;
    Pop(s);
    cout<<"******************"<<endl;
    return 0;
}

结果:

******************
1
1 2
1 2 3
1 2 3 4
******************
出栈元素:4
1 2 3
出栈元素:3
1 2
出栈元素:2
1
出栈元素:1

******************
栈空,不可执行出栈操作!
******************

Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.178 s
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