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棧與隊列(一)進出棧(含二轉十進制棧應用)

2019-11-14 09:54:05
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供稿:網友

一、棧相關定義(棧的順序存儲結構(最常用))

官方定義:棧是一個后進先出的線性表,它要求只在表尾進行刪除插入操作(特殊線性表,只能在表尾操作)

棧頂:表尾棧底:表頭棧的插入操作:叫做進棧(入棧,壓棧),類似子彈放入彈夾的動作棧的刪除操作:叫做出棧(彈棧),如同子彈出夾

空棧:棧中不含任何數據,此時棧頂就是棧底,然后數據從棧頂進入,頂底分離,棧容量變大。數據出棧時從棧頂彈出,棧頂下移,棧容量減小

二、(一幅圖理解棧頂指針和棧底指針分別指向的位置(當然這個指向只是我這里使用的方法))

typedef struct{  ElemType *base; //棧底指針  ElemType *top;  //棧頂指針  int maxsize;  //當前可使用最大容量}sqStack;

三、創建一個棧

#define stacksize 100 //初始化棧是100個空間initStack(sqStack *s){  s->base=(ElemType *)malloc(stacksize * sizeof(ElemType));//申請空間  if(!s->base) //看是否申請成功     exit(0);  s->top=s->base; //最開始棧頂就是棧底  s->maxsize=stacksize;//可用空間100}

四、入棧操作(向棧中存放數據)(在棧頂進行,每次向棧中壓入一個數據,top指針+1,直到棧滿)

void Push(sqStack *s,ElemType e){  if(s->top-s->base>=s->maxsize){//判斷是否棧大小大于最大容量      return;  }  *(s->top)=e;//放入數據  s->top++; //棧頂容量增加}

五、出棧操作(棧頂取出數據,棧頂指針下移,容量減1)

void Pop(sqStack *s,ElemType *e){  if(s->top==s->base){//棧已空了    return;  }  *e=*--(s->top); //先將指針s->top減1(位置的變化)后再取出具體數據內容,再賦值給e。。。因為top指針指的位置是棧頂(可以想象本來棧頂和棧底指向同一位置,然后一個元素進入頂底分離,棧頂指向的位置是沒有元素的,因為最后一步總要s->top++,所以這里要取最后一個元素,首先得讓棧頂top指向這個元素,所以向前移動以為即--)}

五、清空一個棧(就是將元素全部報廢,不是銷毀)(只要將s->top的內容賦值為s->base即可s->top等于s->base就表明棧空了)

ClearStack(sqStack *s)(這個操作其實里面數據還是存在,只是我們看不到了,因為我們改變了指針的指向){  s->top=s->base;}

六、銷毀一個棧

DestroyStack(sqStack *s){  int i,len;  len=s->maxsize;//先得到這個棧的容量  for(i=0;i<len;i++){ //迭代一個一個釋放掉內存,free用到stdlib.h頭文件   free(s->base);   s->base++;  }  s->base=s->top=NULL;  s->maxsize=0;}七、計算棧的當前容量(就是計算棧中元素的個數,因此只要返回s.top-s.base即可)(注意:S.top-s.base(不是指針指針是->)兩個地址相減就是中間元素的個數,但不能相加)(注意:棧的最大空間s.maxsize是該棧占據內存空間的大小,與棧的當前容量(當前存放了多少數據)不是一個概念)
int StackLen(sqStack s){  return(s.top-s.base);}

八、實例:二進制轉化為十進制(棧的思想,后進先出)

/*************************************************************************    > File Name: 棧.c    > Author: geeker    > Mail: 932834897@QQ.com    > Created Time: 2017年02月04日 星期六 20時16分15秒 ************************************************************************/#include<stdio.h>#include <stdlib.h>#include "math.h"#define stacksize 20typedef char ElemType;//如果int就會把輸入的數據當成整型,char可以以ASCII存在typedef struct{    ElemType *base;    ElemType *top;    int maxsize;}sqStack;void InitStack(sqStack *s)//初始化{    s->base=(ElemType *)malloc(stacksize * sizeof(ElemType));    if(!s->base)        exit(0);    s->top=s->base;    s->maxsize=stacksize;}void Push(sqStack *s,ElemType e)//壓棧{    if(s->top-s->base>=s->maxsize)        return;    *(s->top)=e;    s->top++;}void Pop(sqStack *s,ElemType *e)//出棧{    if(s->top==s->base)        return;    *e=*--(s->top);}int StackLen(sqStack s)//(看清s不是指針),計算當前容量{    return(s.top-s.base);//點是結構不是指針}int main(){    ElemType c;    sqStack s;    int len,i,sum=0;    InitStack(&s);    PRintf("請輸入二進制數,輸入#符號表示結束!/n");    scanf("%c",&c);    while(c!='#'){//遇見#停止        Push(&s,c);//函數Push中s是指針,所以這里傳地址        scanf("%c",&c);    }    getchar();//把‘/n’從緩沖區去掉    len=StackLen(s);    printf("棧的當前容量是%d/n",len);    for(i=0;i<len;i++){        Pop(&s,&c);//Pop函數中元素形參用指針,所以我們這里c傳地址給Pop        sum+=(c-48)*pow(2,i);    }    printf("轉化為十進制數是:%d/n",sum);    return 0;}


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