设有两个栈S1,S2都采用顺序栈方式,并且共享一个存储区[0…maxsize-1],为了尽量利用空间,减少溢出的可能,可采用栈顶相向,迎面增长的存储方式。试设计S1,S2有关入栈和出栈的操作算法。利用C语言数据结构编写程序
时间: 2024-10-21 08:11:57 浏览: 27
在共享存储区域的情况下,我们可以通过交错栈(也称为双端队列或环形缓冲区)的方式来实现两个栈S1和S2。栈顶相向的增长意味着一个栈的元素在另一个栈的元素之间插入,这样可以交替使用存储空间。
**栈S1的入栈操作(push_S1)**:
1. 如果S1已满并且S2为空(即当前S1的栈顶指针top1接近maxsize/2),则将S1的栈顶指针回滚到数组起始位置,同时交换两个栈的栈顶指针(top1 = 0, top2 = maxsize - 1)。
2. 否则,直接将新元素压入S1,top1自增。
**栈S1的出栈操作(pop_S1)**:
1. 检查S1是否为空,如果空则检查S2;若S2也为空,则返回错误或异常。
2. 如果S1不为空,弹出S1栈顶元素,top1减一。
**栈S2的入栈操作(push_S2)**:
1. 类似于S1,如果S2已满且S1为空,将top2回滚并交换指针。
2. 否则,将新元素压入S2,top2自增。
**栈S2的出栈操作(pop_S2)**:
1. 检查S2是否为空,如空则先尝试从S1出栈。
2. 如果S2不为空,弹出S2栈顶元素,top2减一。
以下是简单的C语言伪代码实现:
```c
typedef struct {
int* data;
int size;
int top1;
int top2;
} Stack;
Stack* initStack(int maxSize) {
Stack* s = malloc(sizeof(Stack));
s->data = malloc(maxSize * sizeof(int));
s->size = maxSize;
s->top1 = s->top2 = -1; // 初始化为-1表示栈为空
return s;
}
// 进行操作前需要检查边界
void push(Stack* s, int value) {
if (s- 1) {
s->top1 = 0;
s->top2 = s->size - 1;
} else if (s->top1 == s->size - 1) {
// 对于S2
s->top2++;
}
s->data[s->top1++] = value;
}
int pop(Stack* s) {
if (s->top1 == -1 || (s->top1 == s->top2 && s->top2 == -1)) {
// 无法出栈
return -1;
}
int result = s->data[s->top1];
s->top1--;
return result;
}
```
请注意,这个实现假定`push`和`pop`操作不会同时对两个栈进行,否则可能会导致数据混乱。实际应用时需要考虑并发访问的情况并添加适当的同步机制。
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