顺序栈的操作与实现 - 数据结构中的栈与队列

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"顺序栈是数据结构中栈的一种实现方式,它使用数组作为底层存储,支持在栈顶进行插入和删除操作。栈是一种遵循后进先出(LIFO)原则的线性数据结构,其中最近添加的元素(即最后一个进入的元素)最先被移除。在顺序栈中,栈顶指针`top`用于追踪当前栈顶位置,而`maxSize`则表示栈的最大容量。 栈的操作主要包括进栈(Push)、出栈(Pop)、取栈顶元素(getTop)以及判断栈是否为空(IsEmpty)和是否已满(IsFull)。当栈满时,需要进行扩容操作,例如在提供的代码中,当`top`等于`maxSize - 1`时,表示栈已满,这时通过`overflowProcess`函数处理扩容,创建一个新的、容量翻倍的新数组,然后将旧数组中的元素复制到新数组中,最后释放旧数组并更新栈顶指针和最大容量。 在实际应用中,栈广泛用于表达式求值,比如逆波兰表示法的计算;此外,栈也是实现递归功能的重要工具,因为在函数调用过程中,系统会使用栈来保存中间状态。另一方面,队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,常用于打印杨辉三角形等场景。队列也可以扩展为优先级队列,其中元素根据优先级进行出队。 在C++中,可以使用模板类定义抽象数据类型(ADT)栈,如给出的`Stack`模板类,它定义了栈的基本操作接口。而`SeqStack`是`Stack`的子类,实现了顺序栈的具体操作,包括构造函数、析构函数以及栈的各种操作方法,如`Push`、`Pop`、`getTop`、`IsEmpty`和`IsFull`。在`SeqStack`中,`overflowProcess`函数负责处理栈溢出情况,动态调整数组大小以适应更多的元素。 顺序栈是数据结构中的基础组件,它提供了高效的存储和访问机制,适用于需要后进先出逻辑的各种算法和应用。通过合理设计和管理栈的存储空间,可以有效地处理数据的动态变化和操作需求。"