6-7 在一个数组中实现两个堆栈 (20 分)
时间: 2023-04-12 11:04:41 浏览: 133
可以将数组分为两部分,一部分作为第一个堆栈的存储空间,另一部分作为第二个堆栈的存储空间。两个堆栈的栈顶分别指向各自的存储空间,当栈顶相遇时,说明两个堆栈都满了。在进行入栈和出栈操作时,需要分别对两个堆栈进行操作,避免数据混淆。
相关问题
6-1 在一个数组中实现两个堆栈 (20 分)
### 回答1:
可以将数组分成两个部分,一部分作为第一个堆栈的存储空间,另一部分作为第二个堆栈的存储空间。两个堆栈的栈顶分别指向各自的存储空间,入栈和出栈操作时分别在各自的存储空间中进行。需要注意的是,两个堆栈的存储空间不能相互侵入,即一个堆栈的元素不能放到另一个堆栈的存储空间中。
### 回答2:
在一个数组中实现两个堆栈,可以使用数组的两端来分别表示两个堆栈的底部,分别称为stack1和stack2。初始时,可以将stack1底部指针bottom1设置为数组的起始位置,将stack2底部指针bottom2设置为数组的末尾位置。
当需要push一个元素到stack1时,首先将元素插入到bottom1所指向的位置,并将bottom1向右移动一个位置,以防止下一个push时覆盖原来的元素。
当需要push一个元素到stack2时,首先将元素插入到bottom2所指向的位置,并将bottom2向左移动一个位置,以防止下一个push时覆盖原来的元素。
当需要pop一个元素时,可以通过判断bottom1的位置是否超出了数组的末尾位置来确定是从stack1还是stack2中pop出元素。如果bottom1不超出末尾位置,则从bottom1所指向的位置pop出元素,并将bottom1向左移动一个位置。如果bottom1超出了末尾位置,则从bottom2所指向的位置pop出元素,并将bottom2向右移动一个位置。
通过这样的方式,我们可以在一个数组中实现两个堆栈。当两个堆栈的元素个数相等并且底部指针相邻时,即bottom1的位置紧挨着bottom2的位置,可以认为两个堆栈已满。在进行push操作时,需要先检查堆栈是否已满,以防止数据溢出。
### 回答3:
要在一个数组中实现两个堆栈的话,可以使用数组的两端作为两个堆栈的起始点。具体的实现方法如下:
首先,定义一个数组和两个指针分别指向数组的起始位置和末尾位置。假设数组的大小为n。
堆栈1的起始位置可以设为数组的起始位置,我们将指针1指向该位置。堆栈1的插入操作可以在指针1往后移动一个位置,并将元素插入到该位置,插入后指针1再移动到插入的位置上。
堆栈2的起始位置可以设为数组的末尾位置,我们将指针2指向该位置。堆栈2的插入操作可以在指针2往前移动一个位置,并将元素插入到该位置,插入后指针2再移动到插入的位置上。
堆栈1的删除操作可以直接在指针1所指向的位置上删除元素,并将指针1往前移动一个位置。堆栈2的删除操作可以直接在指针2所指向的位置上删除元素,并将指针2往后移动一个位置。
堆栈1的判空操作可以判断指针1是否等于数组的起始位置。堆栈2的判空操作可以判断指针2是否等于数组的末尾位置。
堆栈1的判满操作可以判断指针1是否与指针2相等。堆栈2的判满操作可以判断指针2是否与指针1相等。
通过以上方法,我们可以在一个数组中实现两个堆栈。其中,指针1代表堆栈1的位置,指针2代表堆栈2的位置。堆栈的插入、删除、判空和判满操作也可以在常数时间内完成。
在一个数组中实现两个堆栈
在一个数组中实现两个堆栈可以采用两种不同的方法:
1. 固定分割:将数组等分为两部分,一部分用于存储第一个堆栈的元素,另一部分用于存储第二个堆栈的元素。这种方法的缺点是两个堆栈的大小不一定相等,可能会导致其中一个堆栈无法存储更多的元素。
2. 变化分割:将两个堆栈的起始位置分别放在数组的两端,向中间移动。当两个堆栈的元素数量相等时,它们的中间位置相遇。这种方法的缺点是需要经常移动堆栈的起始位置,可能会导致性能下降。
下面是一个使用固定分割的示例代码:
```python
class TwoStacks:
def __init__(self, size):
self.array = [0] * size
self.top1 = -1
self.top2 = size
def push1(self, value):
if self.top1 < self.top2 - 1:
self.top1 += 1
self.array[self.top1] = value
else:
raise Exception("Stack 1 overflow")
def push2(self, value):
if self.top1 < self.top2 - 1:
self.top2 -= 1
self.array[self.top2] = value
else:
raise Exception("Stack 2 overflow")
def pop1(self):
if self.top1 >= 0:
result = self.array[self.top1]
self.top1 -= 1
return result
else:
raise Exception("Stack 1 underflow")
def pop2(self):
if self.top2 < len(self.array):
result = self.array[self.top2]
self.top2 += 1
return result
else:
raise Exception("Stack 2 underflow")
```
这个类有两个堆栈,分别由 `push1`、`push2`、`pop1` 和 `pop2` 方法支持。它使用一个数组来存储元素,数组的大小由构造函数传递。在初始化时,两个堆栈的起始位置分别为 -1 和 size。在 `push1` 和 `pop1` 方法中,我们将 top1 递增或递减来实现第一个堆栈的操作。在 `push2` 和 `pop2` 方法中,我们将 top2 递减或递增来实现第二个堆栈的操作。当 top1 和 top2 相遇时,两个堆栈都满了。