要求:利用书本上的栈的顺序存储结构定义, #define STACK_INIT_SIZE 100 // 存储空间初始分配量 typedef struct { SElemType *base; //
时间: 2024-10-20 15:05:47 浏览: 30
在定义栈的顺序存储结构时,通常会采用数组作为底层的数据结构。这里给出的是一个简单的栈结构体声明,它使用了预定义的`STACK_INIT_SIZE`作为初始容量:
```c
#define STACK_INIT_SIZE 100 // 存储空间初始分配量
// 定义栈的数据结构
typedef struct {
SElemType base[STACK_INIT_SIZE]; // 栈底元素的数组,用于存储数据
int top; // 栈顶指针,表示栈中最后一个已使用的元素位置
} Stack; // 或者StackType如果前面已经定义过StackType这样的别名
// 初始化栈
void InitStack(Stack* s) {
s->top = -1; // 初始化栈顶为栈底以下的位置,表示空栈
}
// 其他栈的操作,如入栈(Push)、出栈(Pop)、查看栈顶元素(Top),以及判断栈是否为空等
```
在这个结构中,`SElemType`代表栈中元素的类型,`base`是一个动态大小的数组,而`top`则记录栈顶的索引位置。通过这种方式,栈的顺序特性得以体现,因为数据总是按照先进后出(LIFO,Last In First Out)的原则添加和删除。
相关问题
一个连通图采用邻接表作为存储结构。设计一个算法,实现从顶点v出发的深度优先遍历的非递归过程。#include<iostream> #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -2 #define MAXSIZE 100 using namespace std; typedef struct ArcNode {//边结点 int data; struct ArcNode *nextarc; //链域:指向下一条边的指针 }ArcNode; typedef struct VNode {//顶点信息 int data; ArcNode *firstarc; //链域:指向第一条依附该顶点的边的指针 }VNode,AdjList[MAXSIZE]; //AdjList表示邻接表类型 typedef struct {//邻接表 AdjList vertices; int vexnum,arcnum; //图的当前顶点数和边数 }ALGraph; typedef struct {//顺序栈 int *base; //栈底指针 int *top; //栈顶指针 int stacksize; //栈可用的最大容量 }SqStack; void InitStack(SqStack &S) {//顺序栈的初始化 S.base=new int[MAXSIZE]; //动态分配一个最大容量MAXSIZE的数组空间 S.top=S.base; //top初始为base,空栈 S.stacksize=MAXSIZE; } void Push(SqStack &S,int e) {//入栈操作 if(S.top-S.base==S.stacksize) //栈满 return; *S.top=e; //元素e压入栈顶 S.top++; //栈顶指针加1 } void Pop(SqStack &S,int &e) {//出栈操作 if(S.base==S.top) //栈空 return; S.top--; //栈顶指针减1 e=*S.top; //将栈顶元素赋给e } bool StackEmpty(SqStack S) {//判空操作 if(S.base==S.top) //栈空返回true return true; return false; } bool visited[MAXSIZE]; //访问标志数组,初始为false int CreateUDG(ALGraph &G,int vexnum,int arcnum) {//采用邻接表表示法,创建无向图G G.vexnum=vexnum; //输入总顶点数 G.arcnum=arcnum; //输入总边数 if(G.vexnum>MAXSIZE) return ERROR; //超出最大顶点数则结束函数 int i,h,k; for(i=1;i<=G.vexnum;i++) //构造表头结点表 { G.vertices[i].data=i; visited[i]=false; G.vertices[i].firstarc=NULL; } ArcNode *p1,*p2; for(i=0;i<G.arcnum;i++) //输入各边,头插法构造邻接表 { cin>>h>>k; p1=new ArcNode; p1->data=k; p1->nextarc=G.vertices[h].firstarc; G.vertices[h].firstarc=p1; p2=new ArcNode; p2->data=h; p2->nextarc=G.vertices[k].firstarc; G.vertices[k].firstarc=p2; } return OK; } void DFS(ALGraph G,int v,SqStack S) {//从第v个顶点出发非递归实现深度优先遍历图G /**begin/ /**end/ } int main() { int n,m; while(cin>>n>>m) { if(n==0&&m==0) break; ALGraph G; SqStack S; CreateUDG(G,n,m); //创建无向图G int d; //从d开始遍历 cin>>d; DFS(G,d,S); //基于邻接表的深度优先遍历 } return 0; }
您的问题是如何实现从顶点v出发的深度优先遍历的非递归过程,对吗?那么我来讲一下基于邻接表的非递归实现深度优先遍历的算法实现。
算法思路:
1. 创建一个栈S,将起始顶点v入栈,并将其标记为已访问。
2. 当栈S非空时,执行以下操作:
1. 取出栈顶元素v,输出v。
2. 遍历v的所有未被访问的邻接点,将其标记为已访问并入栈。
3. 重复步骤2,直到栈S为空。
算法实现:
void DFS(ALGraph G,int v,SqStack S) {//从第v个顶点出发非递归实现深度优先遍历图G
ArcNode *p;
Push(S,v); //将v入栈
visited[v]=true; //标记v为已访问
while(!StackEmpty(S)) //栈非空时循环
{
Pop(S,v); //取出栈顶元素v
cout<<v<<" "; //输出v
p=G.vertices[v].firstarc; //遍历v的所有邻接点
while(p!=NULL) //遍历到该链表尾
{
if(!visited[p->data]) //如果该邻接点未被访问
{
visited[p->data]=true; //标记该邻接点为已访问
Push(S,p->data); //将该邻接点入栈
}
p=p->nextarc; //指向下一个邻接点
}
}
}
注意事项:
1. 在算法实现中,visited数组用于标记是否已经访问过该顶点。
2. 栈S用于存储待访问的顶点,栈顶元素即为当前访问的顶点。
3. 每次取出栈顶元素v后,需要遍历v的邻接点并进行标记和入栈操作。遍历邻接点的操作可以通过遍历v的邻接表实现。
4. 在算法实现中,需要注意栈的初始化、入栈、出栈和判空操作的实现。
5. 算法实现中使用了SqStack结构体来表示顺序栈。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MaxSize 100 //顺序栈
`#include <stdio.h>`、`#include <stdlib.h>` 和 `#include <stdbool.h>` 这些头文件在C语言程序中分别引入了标准输入输出库(<stdio.h>)、内存管理库(<stdlib.h>)以及布尔类型支持(<stdbool.h>)。`MaxSize 100` 定义了一个常量,表示顺序栈的最大容量为100,通常用于限制栈元素的数量。
顺序栈是一种基于数组实现的数据结构,它按照先进后出(LIFO,Last In First Out)的原则存储和访问数据。在C中,你可以创建一个数组来模拟栈的行为,例如用数组下标作为栈顶指针,当栈满时插入操作会溢出,当栈空时弹出操作会访问到无效位置。
下面是一个简单的顺序栈实现示例:
```c
typedef struct Stack {
int* data; // 存储栈元素的数组
int top; // 栈顶指针
int size; // 栈的实际大小
} Stack;
Stack* createStack() { // 创建栈函数
Stack* stack = (Stack*) malloc(sizeof(Stack));
if (!stack) {
perror("Memory allocation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
stack->data = (int*) malloc(MaxSize * sizeof(int));
if (!stack->data) {
free(stack); // 如果内存分配失败释放已经分配的部分
perror("Memory allocation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
stack->top = -1;
stack->size = MaxSize;
return stack;
}
bool push(Stack* stack, int value) { // 入栈操作
if (stack->top == stack->size - 1) {
printf("Stack overflow.\n");
return false;
}
stack->data[++stack->top] = value;
return true;
}
int pop(Stack* stack) { // 出栈操作
if (stack->top == -1) {
printf("Stack underflow.\n");
return -1; // 返回特殊值表示栈空
}
return stack->data[stack->top--];
}
void destroyStack(Stack* stack) { // 销毁栈并释放内存
free(stack->data);
free(stack);
}
```
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