数据结构栈的顺序存储结构LAB04-1

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数据结构--栈和队列基础知识

数据结构--栈和队列基础知识⼀概述栈和队列，严格意义上来说，也属于线性表，因为它们也都⽤于存储逻辑关系为 "⼀对⼀" 的数据，但由于它们⽐较特殊，因此将其单独作为⼀篇⽂章，做重点讲解。

既然栈和队列都属于线性表，根据线性表分为顺序表和链表的特点，栈也可分为顺序栈和链表，队列也分为顺序队列和链队列，这些内容都会在本章做详细讲解。

使⽤栈结构存储数据，讲究“先进后出”，即最先进栈的数据，最后出栈；使⽤队列存储数据，讲究 "先进先出"，即最先进队列的数据，也最先出队列。

⼆栈2.1 栈的基本概念同顺序表和链表⼀样，栈也是⽤来存储逻辑关系为 "⼀对⼀" 数据的线性存储结构，如下图所⽰。

从上图我们看到，栈存储结构与之前所了解的线性存储结构有所差异，这缘于栈对数据 "存" 和 "取" 的过程有特殊的要求：1. 栈只能从表的⼀端存取数据，另⼀端是封闭的；2. 在栈中，⽆论是存数据还是取数据，都必须遵循"先进后出"的原则，即最先进栈的元素最后出栈。

拿图 1 的栈来说，从图中数据的存储状态可判断出，元素 1 是最先进的栈。

因此，当需要从栈中取出元素 1 时，根据"先进后出"的原则，需提前将元素 3 和元素 2 从栈中取出，然后才能成功取出元素 1。

因此，我们可以给栈下⼀个定义，即栈是⼀种只能从表的⼀端存取数据且遵循 "先进后出" 原则的线性存储结构。

通常，栈的开⼝端被称为栈顶；相应地，封⼝端被称为栈底。

因此，栈顶元素指的就是距离栈顶最近的元素，拿下图中的栈顶元素为元素 4；同理，栈底元素指的是位于栈最底部的元素，下中的栈底元素为元素 1。

2.2 进栈和出栈基于栈结构的特点，在实际应⽤中，通常只会对栈执⾏以下两种操作：向栈中添加元素，此过程被称为"进栈"（⼊栈或压栈）；从栈中提取出指定元素，此过程被称为"出栈"（或弹栈）；2.3 栈的具体实现栈是⼀种 "特殊" 的线性存储结构，因此栈的具体实现有以下两种⽅式：1. 顺序栈：采⽤顺序存储结构可以模拟栈存储数据的特点，从⽽实现栈存储结构。

栈和队列先进先出和后进先出的数据结构

栈和队列先进先出和后进先出的数据结构栈和队列是常用的数据结构，它们分别以先进先出（FIFO）和后进先出（LIFO）的方式来组织和管理数据。

在许多编程语言中，栈和队列被广泛应用于解决各种问题。

本文将从定义、特点、应用和实现这几个方面来介绍栈和队列。

一、定义栈（Stack）是一种只允许在固定一端进行插入和删除操作的线性数据结构。

这一端被称为栈顶，而另一端被称为栈底。

栈的特点是先进后出。

队列（Queue）是一种先进先出的线性数据结构，允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作。

插入操作在队列的尾部进行，删除操作则在队列的头部进行。

二、特点2.1 栈的特点（1）插入和删除操作只能在栈顶进行，保证数据的顺序。

（2）栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，也就是最后插入的元素最先被删除。

（3）栈只能在栈顶进行插入和删除操作，不允许在中间或者底部进行操作。

2.2 队列的特点（1）插入操作只能在队列的尾部进行，保证数据的顺序。

（2）删除操作只能在队列的头部进行，始终删除最先插入的元素。

（3）队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，也就是最先插入的元素最早被删除。

三、应用3.1 栈的应用（1）函数调用和递归：栈被用于保存函数调用时的局部变量和返回地址。

（2）表达式求值：使用栈来实现中缀表达式转换为后缀表达式，然后计算结果。

（3）括号匹配：通过栈检查括号是否配对合法。

（4）浏览器的前进和后退：把浏览器的访问记录保存在栈中，方便前进和后退操作。

3.2 队列的应用（1）任务调度：使用队列管理任务，在现有任务执行完毕后按照先后顺序执行新任务。

（2）缓存管理：常用的缓存淘汰策略是先进先出，即最早进入缓存的数据最早被淘汰。

（3）消息队列：实现进程间的异步通信，提高系统的并发性和可扩展性。

（4）打印队列：打印任务按照先后顺序排队执行，保证打印的顺序。

四、实现栈和队列可以通过数组或链表来实现。

使用数组实现的栈和队列称为顺序栈和顺序队列，而使用链表实现的栈和队列称为链式栈和链式队列。

数据结构的四种存储结构

数据结构的存储结构通常可以分为以下四种类型：1. 顺序存储结构（Sequential Storage Structure）：顺序存储结构是将数据元素存储在一块连续的存储空间中。

每个元素占据一段连续的内存空间，并且相邻元素之间在内存中也是相邻的。

数组就是一种典型的顺序存储结构，可以通过下标来直接访问元素。

顺序存储结构的特点是随机访问速度快，但插入和删除操作需要移动大量元素。

2. 链式存储结构（Linked Storage Structure）：链式存储结构通过节点之间的指针连接来存储数据元素。

每个节点包含数据和指向下一个节点的指针，最后一个节点的指针为空。

链式存储结构的特点是插入和删除操作方便快捷，不需要移动元素，但访问元素需要遍历链表。

3. 索引存储结构（Indexed Storage Structure）：索引存储结构使用一个索引表来存储数据元素的地址或者指针。

索引表中的每个条目包含一个关键字和对应数据元素的地址或指针。

通过索引表可以快速定位和访问数据元素，而无需遍历整个数据集。

索引存储结构适用于静态数据集或者数据集更新较少的情况。

4. 散列存储结构（Hashed Storage Structure）：散列存储结构使用散列函数将数据元素的关键字映射为存储位置。

存储位置可以是数组或者其他数据结构，称为散列表。

通过散列函数，可以直接计算出数据元素的存储位置，从而实现快速的插入、查找和删除操作。

散列存储结构适用于需要快速查找和访问数据的情况，但可能存在散列冲突的问题，需要解决冲突并保证散列函数的均匀性。

这些存储结构可以根据具体的应用场景和需求选择使用，每种结构都有其适用的优势和限制。

数据结构实验报告顺序栈

数据结构实验报告顺序栈一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握顺序栈这种数据结构的基本概念、操作原理以及在实际编程中的应用。

通过实际编写代码和进行实验操作，提高对数据结构的理解和编程能力，培养解决实际问题的思维和方法。

二、实验环境本次实验使用的编程环境是Visual Studio 2019，编程语言为C+＋。

三、顺序栈的概念顺序栈是一种线性数据结构，它是基于数组实现的。

顺序栈遵循“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的原则，即最后入栈的元素最先出栈。

顺序栈需要预先分配一块连续的存储空间来存储栈中的元素。

在操作过程中，通过一个栈顶指针来指示当前栈顶的位置。

当进行入栈操作时，如果栈未满，则将新元素添加到栈顶指针所指的位置，并将栈顶指针向上移动一位；当进行出栈操作时，如果栈非空，则取出栈顶元素，并将栈顶指针向下移动一位。

四、顺序栈的操作（一）初始化操作｀｀｀cpptypedef struct ｛int data;int top;int capacity;｝ SeqStack;void initStack(SeqStack ＆s, int capacity) ｛sdata ＝ new intcapacity;stop ＝－1;scapacity ＝ capacity;｝｀｀｀在初始化函数中，为顺序栈分配指定大小的存储空间，并将栈顶指针初始化为－1，表示栈为空。

（二）入栈操作｀｀｀cppbool push(SeqStack ＆s, int x) ｛if （stop ＝＝ scapacity 1) ｛return false;｝sdata+＋stop ＝ x;return true;｝｀｀｀入栈操作首先检查栈是否已满，如果未满，则将新元素添加到栈顶，并更新栈顶指针。

（三）出栈操作｀｀｀cppbool pop(SeqStack ＆s, int ＆x) ｛if （stop ＝＝－1) ｛return false;｝x ＝ sdatastop;return true;｝｀｀｀出栈操作首先检查栈是否为空，如果非空，则取出栈顶元素，并更新栈顶指针。

数据结构-栈

数据结构-栈⼀、栈1. 1. 为什么要学习栈？栈是什么？为什么要学习它？现在先来说说栈的辉煌作⽤吧！在计算机领域中，栈是⼀种不可忽略的概念，⽆论从它的结构上，还是存储数据⽅⾯，它对于学习数据结构的⼈们来说，都是⾮常重要的。

那么就会有⼈问，栈究竟有什么作⽤，让我们这么重视它？⾸先，栈具有⾮常强⼤的“记忆”功能，它可以保存对你有作⽤的数据，也可以被叫做保存现场；其次，当咱们调⽤⼀个带参函数时候，被调⽤的函数的形参，在编译器编译的时候，这些形参都需要⼀定的空间存放他们，这时计算机就会默认帮你保存到栈中了！1. 2. 栈的定义栈的作⽤，这是⼀个咱们⽣活中处处⽤到，但是却⼜没发现的⼀种现象，例如当你拿个篮⼦去买苹果，那么你最先挑选的苹果就是在篮⼦的最底下，最后挑选的苹果就在篮⼦的最上边，那么这就造成了这么⼀种现象：先拿进篮⼦的苹果，要最后才能取出来；相反，最后拿进篮⼦的苹果，就能最先取出来！栈是限定只能在表尾进⾏插⼊和删除的线性表。

我们把允许插⼊和删除的⼀端称作栈顶(Top)，另⼀端称作栈底(bottom)。

不含任何数据元素的栈被称作空栈，栈也被称为先进后出的线性表(具有线性关系)。

⽽栈的特殊性，就是在表中想进⾏插⼊和删除的操作，只能在栈顶进⾏。

这也就使得了：栈底是⾮常稳定的，因为先进来的元素都被放在了栈底。

栈的插⼊操作：叫做进栈，也叫作压栈，⼊栈。

栈的删除操作：叫做出栈，也叫弹栈。

1. 3. 进栈出栈变化形式现在请⼤家思考这样的⼀个问题：最先进栈的元素，是不是只能最后才能出来呢？答案是不⼀定的，这个问题就要细分情况了。

栈对线性表的插⼊和删除的位置进⾏了限制，并没有对元素的进出时间进⾏限制，这也就是说，在不是所有元素都进栈的情况下，事先进去的元素也可以先出站，只要确保⼀点：栈元素是从栈顶出栈就可以了！举例来说，现在有3个整型数元素1、2、3依次进栈，会有哪些出栈次序呢？第⼀种：1、2、3依次进，再3、2、1依次出栈。

大学《数据结构》第三章：栈和队列-第一节-栈

第一节栈
一、栈的定义及其运算
1、栈的定义
栈(Stack)：是限定在表的一端进行插入和删除运算的线性表，通常将插入、删除的一端称为栈项(top)，另一端称为栈底(bottom)。

不含元素的空表称为空栈。

栈的修改是按后进先出的原则进行的，因此，栈又称为后进先出(Last In First Out)的线性表，简称为LIFO表。

真题选解
（例题·填空题）1、如图所示，设输入元素的顺序是（A，B，C，D），通过栈的变换，在输出端可得到各种排列。

若输出序列的第一个元素为D，则输出序列为。

隐藏答案
【答案】DCBA
【解析】根据堆栈"先进后出"的原则，若输出序列的第一个元素为D，则ABCD入栈，输出序列为DCBA
2、栈的基本运算
(1)置空栈InitStack(&S)：构造一个空栈S。

数据结构实验内容及代码

数据结构实验内容及代码实验内容和目的：掌握几种基本的数据结构：集合、线性结构、树形结构等在求解实际问题中的应用，以及培养书写规范文档的技巧。

学习基本的查找和排序技术。

让我们在实际上机中具有编制相当规模的程序的能力。

养成一种良好的程序设计风格。

实验教材：数据结构题集（C语言版）清华大学出版社2007年实验项目：实验一、栈和循环队列㈠、实验内容：①栈掌握栈的特点(先进后出FILO)及基本操作,如入栈、出栈等，栈的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际问题背景下灵活应用。

本程序采用的是链栈结构，具有初始化一个栈、PUSH、POP、显示所有栈里的元素四个功能。

②循环队列掌握队列的特点(先进先出FIFO)及基本操作,如入队、出队等，学会循环队列的实现，以便在实际问题背景下灵活运用。

本程序具有初始化一个队列、入队、出队、显示队列的所有元素、队列长度五个功能。

㈡、实验代码①栈程序代码：#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define Stack_Size 6#define ERROR 0#define OK 1typedef int SElemType;typedef struct SNode{SElemType data;struct SNode *next;}SNode,*LinkStack;int CreatTwo(LinkStack &head,int n){int i;SNode *p;head=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode));head->next=NULL;printf("请输入数据(数字):\n");for(i=n;i>0;--i){p=(SNode *)malloc(sizeof(SNode));scanf("%d",&p->data);p->next=head->next;head->next=p;}return 1;}int menu_select(){int sn;for(;;){scanf("%d",&sn);if(sn<1||sn>6)printf("\n\t输入错误，请重新输入\n");elsebreak;}return sn;}int Push(LinkStack &top,SElemType e){SNode *q;q=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode));if(!q){printf("溢出!\n");return(ERROR);}q->data=e;q->next=top->next;top->next=q;return(OK);}int Pop(LinkStack &top,SElemType &e){SNode *q;if(!top->next){printf("error!\n");return(ERROR);}e=top->next->data;q=top->next;top->next=q->next;free(q);return(OK);}void main(){ int e;LinkStack top;printf("1.初始化一个栈;\n2.PUSH;\n3.POP;\n4.显示所有栈里的元素;\n5.结束;\n");while(1){switch(menu_select()){case 1:if(CreatTwo(top,Stack_Size))printf("Success!\n");break; case 2:printf("Push:\n");scanf("%d",&e);if(Push(top,e))printf("Success!\n");break;case 3:if(Pop(top,e))printf("Success!\n");printf("%d\n",e);break;case 4:LinkStack p;printf("所有栈里的元素:\n");p=top;while(p->next){p=p->next;printf("%7d",p->data);}printf("\n");break;case 5:return;}}}运行结果：②循环队列程序代码：#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#define OVERFLOW -1#define OK 1#define ERROR 0#define MAXSIZE 100typedef struct{int *elem;//队列存储空间int front;int rear;}SqQueue;//判断选择是否正确int menu_select(){int sn;for(;;){scanf("%d",&sn);if(sn<1||sn>6)printf("\n\t输入错误，请重新输入\n");elsebreak;}return sn;}//参数(传出)SqQueue &Q,循环队列(空)int InitQueue(SqQueue &Q){Q.elem=(int *)malloc(MAXSIZE*sizeof(int));if(!Q.elem)exit(OVERFLOW);Q.front=Q.rear=-1;for(int i=0;i<MAXSIZE;i++)Q.elem[i]=-1;return OK;}//返回Q的元素个数int QueueLength(SqQueue Q){return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;}//显示队列的元素void Display(SqQueue Q){for(int i=0;i<=QueueLength(Q);i++)if(Q.elem[i]!=-1)printf("%d ",Q.elem[i]);printf("\n");}//入队int EnQueue(SqQueue &Q,int e){Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE;if(Q.rear==Q.front)return ERROR;Q.elem[Q.rear]=e;return OK;}//出队int DeQueue(SqQueue &Q,int &e){if(Q.front==Q.rear)return ERROR;e=Q.elem[Q.front+1];Q.elem[Q.front+1]=-1;Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE;return OK;}void main(){SqQueue Q;InitQueue(Q);int elem,e;printf("请输入队列元素(以0结束):\n");scanf("%d",&elem);while(elem!=0){EnQueue(Q,elem);scanf("%d",&elem);}printf("队列为：\n");Display(Q);printf("1.初始化一个队列;\n2.入队;\n3.出队;\n4.显示队列的所有元素;\n5.队列长度:\n6.结束;\n");while(1){switch(menu_select()){case 1:printf("请输入队列元素(以0结束):\n");scanf("%d",&elem);while(elem!=0){EnQueue(Q,elem);scanf("%d",&elem);}printf("队列为：\n");Display(Q);fflush(stdin);break;case 2:scanf("%d",&elem);EnQueue(Q,elem);printf("队列为：\n");Display(Q);fflush(stdin);break;case 3:DeQueue(Q,elem);printf("队列为：\n");Display(Q);break;case 4:printf("\n队列的所有元素:\n");Display(Q);break;case 5:printf("%d\n",QueueLength(Q));break;case 6:return;}}}运行结果：实验二、数组㈠、实验内容：数组一般不做插入或删除操作，也就是说，一旦建立了数组，则结构中的数据元素个数和元素之间的关系就不再发生变动。

数据结构的4种存储结构

数据结构的4种存储结构数据结构指的是在计算机中组织和存储数据的方式。

在计算机科学中，有四种主要的数据结构存储方式，分别是数组、链表、栈和队列。

本文将详细介绍这四种存储结构的特点、应用场景和优缺点。

一、数组数组是一种线性数据结构，它由一系列相同类型的元素组成，这些元素在内存中是连续存储的。

数组能够快速访问任意位置的元素，但插入和删除元素则需要移动其他元素。

数组的应用场景非常广泛。

例如，在图像处理中，可以使用二维数组来表示和操作图像的像素信息。

数组还可以用于实现高效的查找算法，如二分查找。

然而，数组的大小在声明时就需要确定，无法动态扩展，这限制了其灵活性。

而且，插入和删除操作的时间复杂度为O(n)，效率比链表要低。

二、链表链表是一种非连续、非顺序的数据结构，由一系列节点组成。

每个节点包含了一个数据元素和指向下一个节点的引用。

链表的元素在内存中可以是连续或分散的。

链表适用于频繁插入和删除节点的场景，因为它不需要移动其他节点。

另外，链表的大小可以动态地增长或缩小，灵活性更好。

链表还可以用于构建其他数据结构，如队列和栈。

然而，链表的随机访问效率低，需要遍历整个链表才能找到目标元素。

而且，链表需要额外的空间来存储节点的引用，增加了存储开销。

三、栈栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构。

它可以看作是一种特殊的线性表，只能在栈的一端操作，称为栈顶。

栈的插入和删除操作都在栈顶进行。

栈具有很多实际应用。

例如，在函数调用过程中，可以使用栈来保存局部变量和返回地址。

栈还可以用于实现递归算法、括号匹配等。

栈的大小由系统自动管理，使用起来非常方便。

然而，栈的存储空间有限，一旦超出容量会发生栈溢出。

同时，栈不支持随机访问元素。

四、队列队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构。

它可以看作是一种特殊的线性表，只能在双端操作，称为队头和队尾。

队列的插入操作在队尾进行，删除操作在队头进行。

队列广泛应用于各种场景。

例如，在操作系统中，可以使用队列来调度进程；在网络通信中，可以使用队列来管理数据包的传输顺序。

C语言数据结构——顺序栈

C语言数据结构——顺序栈顺序栈是一种基于顺序表实现的栈结构，它具有先进后出的特点。

顺序栈的实现依赖于数组，可以使用数组实现栈中元素的存储和操作。

在顺序栈中，栈底是固定的，而栈顶指针会随着入栈和出栈操作的进行而动态移动。

顺序栈的实现需要定义一个数组以及一个栈顶指针。

栈顶指针表示栈中元素的位置，指向最后一个入栈的元素。

当栈为空时，栈顶指针的值为-1，表示栈中无元素。

栈的大小可以事先确定，也可以动态扩展。

顺序栈的基本操作包括入栈和出栈操作。

入栈操作将一个元素插入到栈顶，同时将栈顶指针向上移动一位。

如果栈已满，则无法进行入栈操作。

出栈操作将栈顶元素弹出，同时将栈顶指针向下移动一位。

如果栈为空，则无法进行出栈操作。

顺序栈的入栈和出栈操作的时间复杂度都是O(1)，即常数时间。

这是因为在栈中插入和删除元素只涉及栈顶指针的移动，不需要移动整个数组。

因此，顺序栈是一种高效的数据结构，适用于需要频繁进行入栈和出栈操作的场景。

顺序栈的应用十分广泛。

它可以用于解决一些与栈相关的问题，例如括号匹配、表达式求值、迷宫问题等。

下面以括号匹配为例，介绍顺序栈的应用过程。

假设有一个字符串，其中包含多种类型的括号，例如"({[]})"。

我们需要判断该字符串中的括号是否匹配，即每个左括号是否有相应的右括号与之匹配。

我们可以通过顺序栈来解决这个问题。

首先，创建一个空栈。

然后，逐个读取字符串中的字符。

如果遇到左括号，则将其入栈。

如果遇到右括号，则与栈顶元素进行匹配。

如果匹配成功，则将栈顶元素出栈；如果匹配失败，则表示该字符串中的括号不匹配。

最后，如果栈为空，则说明字符串中的括号都已匹配；如果栈不为空，则说明字符串中的括号不匹配。

根据这个算法，我们可以判断任意给定的字符串中的括号是否匹配。

除了括号匹配，顺序栈还可以用于实现其他常用的数据结构，例如队列和表达式的后缀表示。

在算法和数据结构中，栈是一种非常基础和重要的数据结构，它的应用范围非常广泛。

数据结构判断题题库

数据结构判断题题库一、题目描述本题库包含一系列数据结构相关的判断题，旨在测试对数据结构的理解和应用能力。

题目涵盖了常见的数据结构，如数组、链表、栈、队列、树等，并涉及到它们的基本操作和特性。

每个题目都提供了四个选项，要求选择正确的答案。

以下是题库中的一些示例题目：1. 在栈的顺序存储结构中，栈顶指针指向栈顶元素的下一个位置。

A. 正确B. 错误2. 链表的插入操作时间复杂度为O(1)。

A. 正确B. 错误3. 二叉树的前序遍历结果与中序遍历结果相同。

A. 正确B. 错误二、题目解析1. 在栈的顺序存储结构中，栈顶指针指向栈顶元素的下一个位置。

正确答案是B. 错误。

栈的顺序存储结构中，栈顶指针指向栈顶元素的位置，而不是下一个位置。

2. 链表的插入操作时间复杂度为O(1)。

正确答案是A. 正确。

链表的插入操作只需要修改指针的指向，时间复杂度为O(1)。

3. 二叉树的前序遍历结果与中序遍历结果相同。

正确答案是B. 错误。

二叉树的前序遍历和中序遍历的结果是不同的，前序遍历是根节点-左子树-右子树的顺序，而中序遍历是左子树-根节点-右子树的顺序。

三、题目答案1. B2. A3. B四、题目解析详解1. 在栈的顺序存储结构中，栈顶指针指向栈顶元素的下一个位置。

在栈的顺序存储结构中，栈顶指针指向栈顶元素的位置，而不是下一个位置。

栈是一种后进先出（Last In First Out，LIFO）的数据结构，栈顶指针指向栈顶元素，新元素进栈时，栈顶指针上移，出栈时，栈顶指针下移。

2. 链表的插入操作时间复杂度为O(1)。

链表的插入操作时间复杂度为O(1)。

链表是一种动态数据结构，插入操作只需要修改指针的指向，不需要移动其他元素，因此时间复杂度为常数级别。

3. 二叉树的前序遍历结果与中序遍历结果相同。

二叉树的前序遍历和中序遍历的结果是不同的。

前序遍历是根节点-左子树-右子树的顺序，中序遍历是左子树-根节点-右子树的顺序。

c语言栈顺序存储实现

c语言栈顺序存储实现栈是一种常见的数据结构，它采用顺序存储的方式来实现。

顾名思义，栈的操作类似于人们日常生活中的堆叠操作，即后进先出（Last In First Out，简称LIFO）的原则。

在C语言中，我们可以通过数组来实现栈的顺序存储结构。

首先，让我们来了解一下栈的基本操作。

栈主要包括两个基本操作：入栈（push）和出栈（pop）。

其中，入栈操作用于将元素添加到栈顶，而出栈操作则用于从栈顶移除元素。

在C语言中，我们可以通过定义一个栈顶指针（top）和一个固定大小的数组（stack）来实现这两个操作。

为了更好地理解栈的操作过程，让我们以一个生活中实际的例子来说明。

假设你在进行一场户外露营活动，需要准备一些不同种类的食物。

你决定使用栈来存储这些食物。

你首先将一个盒子作为栈的容器，并规定只能从盒子的顶部放入和取出食物。

当你购买到第一类食物时，你会将它放入盒子的顶部，并将栈顶指针（top）指向这个位置。

这时，栈的大小也增加了一个单位。

当你又购买到第二类食物时，同样将其放入盒子的顶部，更新栈顶指针的位置，并增加栈的大小。

这个过程可以看作是入栈操作。

当你想要取出盒子中的食物时，你会从盒子的顶部开始取出，同时更新栈顶指针的位置。

取出后，栈的大小会减少一个单位。

这个过程可以看作是出栈操作。

在实际编写C语言代码时，我们可以参考这个例子来操作栈的顺序存储。

首先，我们需要定义一个栈的结构体，其中包括一个栈顶指针（top）和一个固定大小的数组（stack）。

接下来，我们可以编写入栈和出栈的函数。

入栈函数需要判断栈是否已满，若已满则无法添加新元素；若未满，则将元素添加到栈顶，并更新栈顶指针和栈的大小。

类似地，出栈函数需要判断栈是否为空，若为空则无法移除元素；若不为空，则将栈顶元素移除，并更新栈顶指针和栈的大小。

通过以上步骤，我们就可以完成一个基本的栈的顺序存储实现。

在实际应用中，栈可以广泛用于解决各种问题，例如括号匹配、浏览器的网页历史记录等。

顺序存储结构、链式存储结构、索引存储结构、散列存储结构

顺序存储结构、链式存储结构、索引存储结构、散列存储结构顺序存储结构：顺序存储结构是一种将数据元素依次存放在一块连续的存储空间中的存储方式。

在顺序存储结构中，每个数据元素都占用一个连续的存储单元，而且数据元素之间的逻辑关系与物理位置相对应。

顺序存储结构适用于插入和删除操作较少、查找操作频繁的场景。

顺序存储结构的主要优点是存取元素的速度快、空间利用率高，但是它无法很好地应对元素的插入和删除操作。

当需要在顺序存储结构中插入和删除元素时，需要移动大量的数据元素，因此时间复杂度较高。

另外，顺序存储结构的存储空间需要在初始化时就确定，不能动态扩展，这对于元素数量不确定的情况下有一定的限制。

链式存储结构：链式存储结构是一种将数据元素存储在任意的存储单元中，并通过指针来表示它们之间关系的存储方式。

链式存储结构中的每个存储单元都包含两部分，一部分是实际的数据元素，另一部分是指向下一个存储单元的指针。

链式存储结构适用于插入和删除操作频繁、查找操作较少的场景。

链式存储结构的主要优点是插入和删除操作的时间复杂度为O(1)，只需要修改指针的指向就可以完成操作。

同时，链式存储结构的容量可以动态扩展，不受存储空间的限制。

然而，链式存储结构对于查找操作的时间复杂度为O(n)，需要遍历整个链表才能找到目标元素。

此外，链式存储结构需要额外的存储空间来存储指针，会占用较多的内存空间。

索引存储结构：索引存储结构是一种通过建立索引来提高查找效率的存储方式。

在索引存储结构中，除了存储数据元素外，还会建立一个索引表，索引表中包含了数据元素的关键字和相应的指针。

通过查找索引表，可以快速定位到目标数据元素的存储位置，从而提高查找效率。

索引存储结构适用于查找操作频繁、插入和删除操作较少的场景。

索引存储结构的主要优点是在查找操作时的时间复杂度为O(logn)，比顺序存储结构和链式存储结构的O(n)要小。

同时，在插入和删除操作时，索引存储结构只需调整索引表和指针的指向，操作效率较高。

顺序栈的结构定义

顺序栈的结构定义
顺序栈是经典的数据结构，最典型的应用就是解决栈溢出问题。

它是一种抽象
的数据类型，既然是抽象数据类型，那根据它来设计的模型需要有一系列操作，比如压栈、出栈等操作，来实现相应的数据存储和操作。

顺序栈的结构定义中，空栈的条件是栈内的元素个数为零，这也就意味着元素
出栈和入栈之后，栈内元素的个数会发生变化；其次，对入栈时出现栈满的场景，需要进行适当的处理，比如抛出超出边界的信息提醒。

另一方面，顺序栈的存储空间不仅可以是静态的，也可以使用动态分配的方式，把需要的空间根据现有的业务逻辑和参数进行分配，这样可以避免多余的内存开销，从而提升系统的性能和稳定性。

在互联网的实践中，顺序栈的应用领域也很广泛。

由于它调用操作简单，也节
省了系统内存，所以在多个用户并发时，顺序栈非常适合存放用户会话数据。

而且它还可以极大地促进多平台之间的无缝对接，比如web-client、android、ios等，这些平台可以使用顺序栈来对接共享数据，从而大大提升应用的灵活性和可用性。

总之，顺序栈作为经典的数据结构，已经成为解决多种问题的不二之选了。

只
有把顺序栈的结构定义考虑清楚，才能使用它以满足现实应用要求，并从中发掘更多的价值。

栈的基础知识

栈的基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊栈这个神奇的玩意儿。

你想想啊，栈就像是一个特别的仓库。

这个仓库呢，有个规矩，就是后放进去的东西得先拿出来。

这多有意思呀！比如说，你把一堆东西依次放进栈里，就好像是你把书一本本叠起来。

最后放进去的那本，就在最上面，要拿出来的时候，第一个就是它啦！这就和栈的特点一样，后进先出。

咱生活中其实也有很多类似栈的情况呢。

就好比排队买好吃的，后来的人就得排在后面，等前面的人都买完了，后面的人才能轮到。

这是不是有点像栈的进出顺序呀？栈的作用可大了呢！在计算机编程里，那可是经常用到。

它能帮助程序记住一些临时的数据，就像我们的大脑会记住一些临时的想法一样。

比如说，程序在执行过程中，可能会遇到一些需要暂时存放的数据，这时候栈就派上用场啦！它就像一个可靠的小助手，默默地帮忙保管着，等需要的时候再拿出来。

而且哦，栈的操作很简单，但却很实用。

你可以把东西放进去，也可以把最上面的东西取出来，就这么两个主要操作。

但就是这两个操作，却能解决很多复杂的问题呢。

你说神奇不神奇？就这么一个看似简单的概念，却有着这么大的能量。

那我们再深入想想，栈的这种后进先出的特点，是不是也给我们一些启示呢？有时候我们做事，可能也需要按照一定的顺序，不能乱来。

就像栈里的东西，不按规矩来可不行呀！还有啊，栈虽然小，但它也有自己的规则和秩序。

我们生活的社会不也是这样吗？每个人都有自己的位置和作用，大家都要遵守规则，这样社会才能有序运转呀。

所以说呀，栈可不仅仅是一个计算机里的概念，它还能让我们联想到很多生活中的道理呢。

我们可不要小瞧了它哟！总之呢，栈就是这么一个有趣又有用的东西。

它在计算机世界里默默发挥着自己的作用，同时也给我们带来了很多思考。

让我们一起好好认识它，利用它，让我们的生活和工作变得更加精彩吧！。

栈的顺序存储结构

栈的顺序存储结构栈是一种常见的数据结构，它的存储结构可以使用顺序存储或链式存储。

本文将重点介绍栈的顺序存储结构。

1. 什么是栈？栈是一种特殊的线性数据结构，它的特点是具有后进先出（Last In First Out，简称LIFO）的特性。

栈的操作主要包括入栈（Push）和出栈（Pop），入栈将元素放入栈顶，出栈将栈顶元素取出并删除。

栈的顺序存储结构可以使用数组来实现。

我们可以定义一个固定大小的数组作为栈的存储空间，使用一个指针top来指向栈顶元素。

3. 栈的基本操作（1）初始化栈：创建一个空栈，将top指针初始化为-1，表示栈为空。

（2）入栈操作：将元素压入栈顶，即将top指针加1，然后将元素存入top指向的位置。

（3）出栈操作：从栈顶取出元素，并将top指针减1。

（4）判空操作：当top指针为-1时，表示栈为空。

（5）判满操作：当top指针达到数组的最大索引时，表示栈已满。

4. 栈的应用场景（1）函数调用：函数调用时，会将函数的返回地址、参数等信息存入栈中。

当函数执行完毕后，再从栈中取出返回地址，继续执行调用该函数的代码。

（2）表达式求值：在表达式求值过程中，可以利用栈来存储操作符和操作数，通过出栈和入栈操作来实现表达式的计算。

（3）浏览器的前进后退功能：浏览器通过栈来实现历史记录的前进和后退功能。

每次访问一个页面时，将该页面的URL入栈；当点击后退按钮时，将栈顶的URL出栈，并加载该URL对应的页面。

5. 栈的优缺点（1）优点：栈的操作简单，只需考虑栈顶元素，插入和删除元素的时间复杂度都为O(1)。

（2）缺点：栈的大小固定，一旦栈满无法继续入栈；栈中的元素无法随机访问，只能从栈顶开始依次出栈。

6. 栈的应用举例（1）括号匹配：利用栈可以判断一个表达式中的括号是否匹配。

遍历表达式，当遇到左括号时，将其入栈；当遇到右括号时，判断栈顶元素是否为相应的左括号，若匹配则将栈顶元素出栈，继续遍历；若不匹配，则表达式中的括号不匹配。

栈和队列的顺序存储结构

栈和队列的顺序存储结构1. 栈的顺序存储结构栈是一种后进先出（Last In First Out，LIFO）的数据结构，它的顺序存储结构可以用数组实现。

我们可以将数组的最后一个位置作为栈顶，数组的第一个位置作为栈底。

当插入元素时，栈顶指针向上移动，指向新的元素；当删除元素时，栈顶指针向下移动，指向原来的栈顶元素。

2. 队列的顺序存储结构队列是一种先进先出（First In First Out，FIFO）的数据结构，它的顺序存储结构同样可以使用数组实现。

我们可以使用数组的第一个位置作为队头，数组的最后一个位置作为队尾。

当插入元素时，队尾指针向上移动，指向新的元素；当删除元素时，队头指针向下移动，指向原来的队头元素。

3. 栈和队列的应用场景栈和队列在计算机科学中有着广泛的应用。

栈常用于实现函数调用、递归算法、表达式求值等。

例如，在函数调用过程中，每次调用函数时，都会将函数的返回地址、局部变量等信息保存在栈中，当函数返回时，再从栈中弹出这些信息，恢复到调用函数之前的状态。

队列常用于实现任务调度、消息传递等。

例如，在操作系统中，可以使用队列来管理任务的执行顺序，保证任务按照先进先出的顺序得到执行。

4. 栈和队列的比较虽然栈和队列都是线性数据结构，但它们的特点和应用场景不同。

栈适用于后进先出的场景，例如需要倒序输出的情况；而队列适用于先进先出的场景，例如需要按照顺序处理的情况。

此外，栈和队列的操作复杂度也有所不同，栈的插入和删除操作都是O(1)的，而队列的插入和删除操作的复杂度均为O(1)。

总结：栈和队列是两种常见的数据结构，它们的顺序存储结构分别使用数组来实现。

栈适用于后进先出的场景，而队列适用于先进先出的场景。

栈和队列的应用场景广泛，可以用于函数调用、递归算法、任务调度等。

栈和队列的操作复杂度也有所不同，栈的插入和删除操作都是O(1)的，而队列的插入和删除操作的复杂度均为O(1)。

数据结构的顺序存储

数据结构的顺序存储顺序存储是一种常用的数据结构，它将数据元素按照顺序依次存储在一块连续的存储空间中。

在顺序存储结构中，每个数据元素占用固定大小的存储空间，并且相邻的元素在内存中也是相邻的。

这种存储方式使得对数据的访问和操作变得简单高效，因此在实际应用中得到广泛的应用。

顺序存储结构的优点是访问速度快。

由于数据元素在内存中是连续存储的，所以可以通过计算得到元素的地址，直接访问到指定位置的元素。

这种随机访问的方式使得查找、插入、删除等操作具有较高的效率，适用于对数据频繁操作的场景。

顺序存储结构的缺点是插入和删除操作较慢。

由于顺序存储结构中的数据元素在内存中是连续存储的，所以在插入和删除元素时，需要移动后续元素的位置，导致操作的时间复杂度较高。

尤其是在需要频繁进行插入和删除操作的场景下，顺序存储结构的性能可能无法满足需求。

为了解决顺序存储结构的插入和删除操作较慢的问题，可以使用链式存储结构。

链式存储结构通过使用指针将数据元素按照任意顺序连接起来，从而避免了数据的移动操作。

在链式存储结构中，每个数据元素由数据域和指针域组成，数据域用于存储实际的数据，指针域用于指向下一个元素的地址。

这种存储方式使得插入和删除操作的时间复杂度变为O(1)，大大提高了操作的效率。

然而，链式存储结构也存在一些缺点。

首先，链式存储结构需要额外的指针域来存储元素之间的关系，占用了额外的存储空间。

其次，链式存储结构不支持随机访问，只能通过从头节点开始顺序遍历链表来访问元素，导致访问效率较低。

根据实际需求和场景的不同，选择合适的存储方式是非常重要的。

如果对数据的访问操作较为频繁，并且插入和删除操作较少，那么顺序存储结构是一个不错的选择。

而如果需要频繁进行插入和删除操作，并且对数据的访问顺序不确定，那么链式存储结构更加适合。

除了顺序存储和链式存储结构，还有其他的存储方式，如栈、队列、树和图等。

每种存储方式都有其特点和适用的场景，在实际应用中需要根据具体需求进行选择。

栈（顺序栈）----C语言

栈（顺序栈）----C语⾔栈栈是⼀种运算受限的线性表，是⼀种先进后出的数据结构，限定只能在⼀端进⾏插⼊和删除操作，允许操作的⼀端称为栈顶，不允许操作的称为栈底顺序栈（顺序结构）顺序栈：⽤⼀段连续的存储空间来存储栈中的数据元素，⽐较常见的是⽤数组来实现顺序栈顺序存储结构：1.元素所占的存储空间必须连续（这⾥的连续是指的逻辑连续，⽽不是物理连续） 2.元素在存储空间的位置是按逻辑顺序存放的顺序栈的实现⼀般包括如下部分代码声明部分#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_SIZE 5 /* 栈最⼤容量 */#define Empty 0 /* 空 */#define Full 1 /* 满 */#define Avail -1 /* 可⽤ */typedef struct sta{int *top; /* 栈顶指针 */int *bottom; /* 栈底指针 */int stack_size; /* 栈的最⼤容量 */}stack;stack Push (stack p); /* ⼊栈 */void DisplyStack (stack p); /* 遍历栈中元素 */stack Pop (stack p); /* 出栈 */stack InitStack (stack p); /* 初始化栈 */int StackEmpty (stack p); /* 判断栈是否为空 */int StackFull (stack p); /* 判断栈是否为满 */⼀、栈的声明第⼀种：1 typedef struct sta2 {3int stack[SIZE]; /* 存放栈中元素的⼀维数组 */4int top; /* 存放栈顶元素的下标 */5 }stack;（这⾥只⽤了⼀个top来指向栈顶的位置，也可以⽤两个变量base、top来分别指向栈空间栈底位置和栈顶位置）第⼆种：（本篇随笔是使⽤的第⼆种声明⽅式）1 typedef struct sta2 {3int *top; /* 栈顶指针 */4int *bottom; /* 栈底指针 */5int stack_size; /* 栈的最⼤容量 */6 }stack;⼆、栈的初始化1/* Function：栈的初始化 */2 stack InitStack (stack p)3 {4 p.bottom = (int *)malloc(p.stack_size * sizeof(int));5if (p.bottom == NULL)6 {7 printf("初始化栈失败\n");8 exit(0);9 }10 p.top = p.bottom;11 p.stack_size = MAX_SIZE;1213return p;14 }三、⼊栈（压栈）1/* Function：⼊栈 */2 stack Push (stack p)3 {4int data;5if (StackFull(p) == Full)6 {7 printf("栈空间已满，⽆法⼊栈");8return p;9 }10 printf("Please input data");11 scanf("%d", &data);12 *p.top = data;13 p.top++;1415return p;16 }四、出栈1/* Function：出栈 */2 stack Pop (stack p)3 {4if (StackEmpty(p) == Empty)5 {6 printf("栈为空栈，⽆法出栈 ");7return p;8 }9 p.top--;10 printf("出栈元素为：%d\n", *p.top);1112return p;13 }（栈顶指针指向的位置是栈顶指针的后⼀个元素，所以在出栈时需要p.top--，才能指向出栈的元素）五、判断栈是否为空1/* Function：判断栈是否为空 */2int StackEmpty (stack p)3 {4if (p.top == p.bottom)5 {6return Empty;7 }8else9 {10return Avail;11 }12 }六、判断栈是否为满1/* Function：判断栈是否为满 */2int StackFull (stack p)3 {4if (p.top - p.bottom == p.stack_size)5 {6return Full;7 }8else9 {10return Avail;11 }12 }七、遍历栈中的元素1/* Function：遍历栈中元素，从栈顶到栈底*/2void DisplyStack (stack p)3 {4if (StackEmpty(p) == Empty)5 {6 printf("栈为空栈，⽆法遍历\n");7return;8 }9 printf("栈中元素为：");10 printf("顶端[");11while (p.top != p.bottom)12 {13 p.top--;14 printf("%d-", *p.top);15 }16 printf("]底端\n");17 }顺序栈实现--完整代码1 #include <stdio.h>2 #include <stdlib.h>34#define MAX_SIZE 5 /* 栈最⼤容量 */5#define Empty 0 /* 空 */6#define Full 1 /* 满 */7#define Avail -1 /* 可⽤ */89 typedef struct sta10 {11int *top; /* 栈顶指针 */12int *bottom; /* 栈底指针 */13int stack_size; /* 栈的最⼤容量 */14 }stack;15 stack Push (stack p); /* ⼊栈 */16void DisplyStack (stack p); /* 遍历栈中元素 */17 stack Pop (stack p); /* 出栈 */18 stack InitStack (stack p); /* 初始化栈 */19int StackEmpty (stack p); /* 判断栈是否为空 */ 20int StackFull (stack p); /* 判断栈是否为满 */ 2122int main()23 {24 stack p;25char ch;2627 p.stack_size = MAX_SIZE;28 p = InitStack (p); /* 初始化栈 */29 printf("Do you want to push to stack?(Y/N)");30 scanf(" %c", &ch);31while (ch == 'Y' || ch == 'y')32 {33 p = Push (p); /* ⼊栈 */34 DisplyStack (p);/* 打印栈中元素 */35 printf("Do you want to push to stack?(Y/N)");36 scanf(" %c", &ch);37 }38 printf("Do you want to pop (Y/N)");39 scanf(" %c", &ch);40while (ch == 'Y' || ch == 'y')41 {42 p = Pop (p);43 DisplyStack (p);44 printf("Do you want to pop (Y/N)");45 scanf(" %c", &ch);46 }4748return0;49 }50/* Function：判断栈是否为空 */51int StackEmpty (stack p)52 {53if (p.top == p.bottom)54 {55return Empty;56 }57else58 {59return Avail;60 }61 }62/* Function：判断栈是否为满 */63int StackFull (stack p)64 {65if (p.top - p.bottom == p.stack_size)66 {67return Full;68 }69else70 {71return Avail;72 }73 }74/* Function：⼊栈 */75 stack Push (stack p)76 {77int data;78if (StackFull(p) == Full)79 {80 printf("栈空间已满，⽆法⼊栈");81return p;82 }83 printf("Please input data");84 scanf("%d", &data);85 *p.top = data;86 p.top++;8788return p;89 }90/* Function：出栈 */91 stack Pop (stack p)92 {93if (StackEmpty(p) == Empty)94 {95 printf("栈为空栈，⽆法出栈 ");96return p;97 }98 p.top--;99 printf("出栈元素为：%d\n", *p.top);100101return p;102 }103/* Function：栈的初始化 */104 stack InitStack (stack p)105 {106 p.bottom = (int *)malloc(p.stack_size * sizeof(int));107if (p.bottom == NULL)108 {109 printf("初始化栈失败\n");110 exit(0);111 }112 p.top = p.bottom;113 p.stack_size = MAX_SIZE;114115return p;116 }117/* Function：遍历栈中元素，从栈顶到栈底*/118void DisplyStack (stack p)119 {120if (StackEmpty(p) == Empty)121 {122 printf("栈为空栈，⽆法遍历\n");123return;124 }125 printf("栈中元素为：");126 printf("顶端[");127while (p.top != p.bottom)128 {129 p.top--;130 printf("%d-", *p.top);131 }132 printf("]底端\n");133 }栈顶指针的指向有两种⽅式，⼀种是指向栈顶元素的后⼀元素（本⽂使⽤的就是这种），另⼀种是指向栈顶元素，两者在判断栈为空和满的条件、⼊栈、出栈时栈顶指针的移动有⼀些差异。

数据结构顺序表

数据结构之顺序表引言在计算机科学中，数据结构是指一组数据的组织方式和存储结构，以及对这组数据进行增删查改的操作。

数据结构是计算机科学的基础，它为我们解决各种实际问题提供了有力的工具和方法。

顺序表是一种常见的线性存储结构，它把元素存放在一块连续的内存空间中，并通过下标来访问各个元素。

顺序表具有结构简单、访问高效的特点，因此被广泛应用于各个领域的编程中。

本文将从基本概念、实现方式和常见操作三个方面，介绍顺序表的相关内容。

基本概念顺序表是由n个元素构成的有序序列，其中n是表长。

顺序表的存储空间是一块连续的内存空间，通过元素在内存中的物理地址和下标来访问。

顺序表包含两个重要的属性，分别是元素的个数（length）和表的容量（capacity）。

元素个数表示当前表中实际存储的元素个数，容量表示表中可以存储的最大元素个数。

实现方式顺序表可以通过数组来实现，数组用来存储表中的元素，并通过下标来访问各个元素。

下标从0开始，最小为0，最大为capacity-1。

使用数组实现顺序表的好处是可以快速定位元素的位置，并且访问元素的时间复杂度为O(1)。

但是顺序表的大小是固定的，当元素个数超过容量时，需要进行扩容操作。

常见操作顺序表的常见操作包括插入、删除、查找和遍历。

•插入：在顺序表的指定位置插入一个元素，需要将插入位置后的元素依次后移，并修改元素个数。

•删除：从顺序表中删除一个元素，需要将删除位置后的元素依次前移，并修改元素个数。

•查找：根据元素的值或下标查找元素，可以使用顺序查找或二分查找算法进行查找。

•遍历：遍历顺序表中的所有元素，可以使用循环结构来实现。

下面是一个使用Python实现的顺序表示例：class SeqList:def __init__(self, capacity):self.capacity = capacityself.length = 0self.data = [None] * capacitydef insert(self, index, value):if index < 0 or index > self.length:raise IndexError("Index out of range")if self.length == self.capacity:self._resize(self.capacity * 2)for i in range(self.length, index, -1):self.data[i] = self.data[i-1]self.data[index] = valueself.length += 1def delete(self, index):if index < 0 or index >= self.length:raise IndexError("Index out of range")for i in range(index, self.length - 1):self.data[i] = self.data[i+1]self.length -= 1def find(self, value):for i in range(self.length):if self.data[i] == value:return ireturn -1def traverse(self):for i in range(self.length):print(self.data[i])def _resize(self, new_capacity):new_data = [None] * new_capacityfor i in range(self.length):new_data[i] = self.data[i]self.data = new_dataself.capacity = new_capacity总结顺序表是一种常见的线性存储结构，它在实际应用中具有广泛的用途。