实现顺序栈的各种基本运算的算法
实现顺序栈的基本运算包括:初始化、入栈、出栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、获取栈中元素个数等。
具体算法如下:
初始化:创建一个数组作为栈空间,设置栈顶指针为-1。
入栈:将元素插入到栈顶指针所指位置,然后将栈顶指针加1。
出栈:将栈顶指针所指位置的元素弹出,然后将栈顶指针减1。
获取栈顶元素:返回栈顶指针所指位置的元素。
判断栈是否为空:判断栈顶指针是否为-1,如果是则为空,否则不为空。
获取栈中元素个数:返回栈顶指针加1的值。
实现顺序栈各种基本运算的算法
实顺序栈的基本算法包括初始化、入栈、出栈、取栈顶元素、遍历、置空等操作。下面是各种基本运算的算法:
初始化操作:创建一个空栈,即将栈顶指针指向-1。
入栈操作:将元素压入栈顶,即将栈顶指针加1,然后将元素存入该位置。
出栈操作:将栈顶元素弹出,即将栈顶指针减1,然后返回该位置的元素。
取栈顶元素操作:返回栈顶元素,即返回栈顶指针所指位置的元素。
遍历操作:从栈底到栈顶依次输出栈中元素。
置空操作:将栈清空,即将栈顶指针重置为-1。
下面是一个主程序的示例,它实现了上述基本运算:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
typedef struct {
int data[MAXSIZE];
int top;
} SequenStack;
void Init_SequenStack(SequenStack* s) {
s->top = -1;
}
void Push_SequenStack(SequenStack* s, int x) {
if (s->top == MAXSIZE - 1) {
printf("Stack overflow!\n");
exit(1);
}
s->top++;
s->data[s->top] = x;
}
int Pop_SequenStack(SequenStack* s) {
if (s->top == -1) {
printf("Stack underflow!\n");
exit(1);
}
int x = s->data[s->top];
s->top--;
return x;
}
int GetTop_SequenStack(SequenStack* s, int* x) {
if (s->top == -1) {
printf("Stack is empty!\n");
return 0;
}
*x = s->data[s->top];
return 1;
}
void Traverse_SequenStack(SequenStack* s) {
if (s->top == -1) {
printf("Stack is empty!\n");
return;
}
for (int i = 0; i <= s->top; i++) {
printf("%d ", s->data[i]);
}
printf("\n");
}
void Clear_SequenStack(SequenStack* s) {
s->top = -1;
}
int main() {
SequenStack s;
Init_SequenStack(&s);
Push_SequenStack(&s, 1);
Push_SequenStack(&s, 2);
Push_SequenStack(&s, 3);
int x;
GetTop_SequenStack(&s, &x);
printf("Top element: %d\n", x);
Traverse_SequenStack(&s);
Pop_SequenStack(&s);
Traverse_SequenStack(&s);
Clear_SequenStack(&s);
Traverse_SequenStack(&s);
return 0;
}
顺序栈的各种基本运算算法
顺序栈是一种基于数组或链表的数据结构,它支持的基本运算主要有四种:
压入元素(Push): 向栈顶添加一个新元素。这是最简单的操作,通常涉及将元素添加到栈底,并调整栈顶指针。
弹出元素(Pop): 删除并返回栈顶元素,然后将栈顶指针向下移动一位。如果栈为空,此操作会抛出异常或返回特定值表示空栈。
查看栈顶元素(Peek 或 Top): 不删除栈顶元素,只返回其值。如果栈为空,则返回默认值或抛出异常。
判断是否为空(IsEmpty 或 Size 或 Count): 检查栈是否包含任何元素。如果栈顶指针指向数组或链表的末尾,即为空。
获取栈的大小(Size 或 Count): 返回栈中当前元素的数量。对于数组栈,这通常是通过计算
top - bottom + 1
得出;链表栈则直接访问节点计数。清空栈(Clear 或 PopAll): 将栈内的所有元素移除,恢复成初始状态。这通常涉及到将栈顶指针置为0或指向开始位置。
在实现上,顺序栈通常需要维护一个额外的变量来跟踪栈顶的位置。以下是这些操作的伪代码示例:
Stack struct {
top; // 栈顶指针
items[]; // 存储数据的数组或链表
}
// Push
void push(Stack &s, int value) {
s.items[s.top++] = value;
}
// Pop
int pop(Stack &s) {
if (s.isEmpty()) return NULL; // 返回特殊值或抛异常
int value = s.items[s.top];
s.top--;
return value;
}
// Peek
int peek(Stack &s) {
if (s.isEmpty()) return NULL; // 返回特殊值或抛异常
return s.items[s.top];
}
// IsEmpty/Size/Count
bool isEmpty(Stack &s) { return s.top == 0; }
int size(Stack &s) { return s.top; }
// Clear/PopAll
void clear(Stack &s) {
s.top = 0;
}
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