如何实现顺序存储结构中的栈操作,包括入栈(push)、出栈(pop)以及获取栈顶元素(top)的功能?
时间: 2024-11-09 12:24:52 浏览: 41
数据结构与算法-顺序栈及基本操作(包含入栈和出栈)
在顺序存储结构中实现栈操作通常涉及到数组或者动态数组作为底层数据结构。这里以基于数组的简单示例说明:
1. **入栈(Push)**:
- 初始化栈时分配固定大小的数组,如果已满则需要动态扩容。
- 当需要添加新元素时,首先检查数组是否还有剩余空间。如果有,将元素放在数组的顶部(最后一个位置),并将栈顶指针`top`加一。
```python
def push(array, value):
if top == len(array): # 扩容
new_array = double_size(array) # 新建一个更大的数组
array = new_array
array[top] = value
top += 1
```
2. **出栈(Pop)**:
- 要删除并返回栈顶元素,首先确认栈非空。
- 将数组的最后一个元素(即栈顶元素)赋值给结果,并将栈顶指针`top`减一,表示移除栈顶。
```python
def pop(array):
if top == 0: # 栈为空异常
raise IndexError("Stack is empty")
result = array[top - 1] # 获取并移除栈顶元素
array[top - 1] = None # 简化处理,实际上应为数组移位操作
top -= 1
return result
```
3. **获取栈顶元素(Top)**:
- 如果栈非空,则直接返回当前栈顶指针所指向的元素,无需移动栈顶指针。
```python
def get_top(array):
if top == 0: # 栈为空异常
raise IndexError("Stack is empty")
return array[top - 1]
```
请注意,这个简单的实现假设了栈溢出的情况没有特殊处理,实际应用中可能会需要更复杂的扩容策略。另外,上述代码没有涉及错误处理,例如当试图弹出一个空栈时,应该抛出异常。
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