强烈推荐,零基础学数据结构 第4章 栈

4.5.2
括号配对
假设表达式中允许包含三种类型的括号：花括号‘{}’ 、方括号‘[]’和圆括号'()'。其嵌套的顺序任意，即([]{})和 [{()[]}]均为正确的格式，[(])、[()}和(()}]均为不正确的格式 。
{ [ ( ) ( ) ] } 1 2 3 4 5 6 7 8
4.5.3
行编辑程序
4.4.2
栈的基本运算
（7）销毁链栈操作。 void DestroyStack(LinkStack top) { LStackNode *p,*q; p=top; while(!p) { q=p; p=p->next; free(q); } }
4.4.3
链栈的应用
下面通过一个实例说明链栈基本算法的应用。 例4_3 利用链栈的基本运算，通过输入将字符进栈， 然后输出其出栈序列。
4.2.3
共享栈的问题
（3）出栈操作。 int PopStack(SSeqStack *S,DataType *e,int flag) { switch(flag) { case 0: if(S->top[0]==0) return 0; S->top[0]--; *e=S->stack[S->top[0]]; break; case 1: if(S->top[1]==StackSize-1) return 0; S->top[1]++; *e=S->stack[S->top[1]]; break; default: return 0; } return 1; }
4.2.2
顺序栈的基本运算
（5）出栈操作。 int PopStack(SeqStack *S,DataType *e) { if(S->top==0) { printf(“栈已经没有元素，不能出栈!\n”); return 0; } else { S->top--; *e=S->stack[S->top]; return 1; } }
4.4
栈的链式表示与实现
在顺序栈中，由于顺序存储结构需要事先静态分配， 而存储规模往往又难以确定，如果栈空间分配过小，可能会 造成溢出；如果栈空间分配过大，又造成存储空间浪费。因 此，为了克服顺序存储的缺点，采用链式存储结构表示栈。 本节主要学习内容包括栈的存储结构及链栈的基本运算。
4.4.1
栈的存储结构
4.2
栈的顺序表示与实现
与线性表一样，栈也有两种存储表示：顺序存储和链 式存储。本节的主要学习内容包括栈的顺序存储结构及顺序 存储结构下的操作实现。
4.2.1
栈的顺序存储结构
采用顺序存储结构的栈称为顺序栈。顺序栈利用一组 连续的存储单元存放栈中的元素，存放顺序依次从栈底到栈 顶。由于栈中元素之间的存放地址的连续性，在C语言中， 同样采用数组实现栈的顺序存储。
#define StackSize 100 typedef struct { DataType stack[StackSize]; int top; }SeqStack;
4.2.2
顺序栈的基本运算
在顺序存储结构中，栈的基本运算如下。以下算法的 实现保存在文件“SeqStack.h”中。 （1）栈的初始化操作。 void InitStack(SeqStack *S) /*将栈初始化为空栈只需要把栈顶指针top置为0*/ { S->top=0; /*把栈顶指针置为0*/ }
4.2.2
顺序栈的基本运算
（4）进栈操作。 int PushStack(SeqStack *S,DataType e) { if(S->top>=StackSize) { printf(“栈已满，不能进栈！\n”); return 0; } else { S->stack[S->top]=e; S->top++; return 1; } }
栈的应用非常广泛，经常会出现一个程序需要同时使 用多个栈的情况。使用顺序栈会因为栈空间的大小难以准确 估计，从而造成有的栈溢出，有的栈空间还有空闲。为了解 决这个问题，可以让多个栈共享一个足够大的连续存储空间 ，通过利用栈的动态特性使多个栈存储空间能够互相补充， 存储空间得到有效利用，这就是栈的共享 .
top top top top top top 空栈 A 插入元素A后 B A 插入元素 A,B后 C B A 插入元素 A,B,C后 D C B A 插入元素 A,B,C,D后 E D C B A 插入元素 A,B,C,D,E后 top D C B A 删除元素E后
4.1.2
栈的抽象数据类型
1．数据对象集合 2．基本操作集合
4.2.2
顺序栈的基本运算
（2）判断栈是否为空。 int StackEmpty(SeqStack S) /*判断栈是否为空，栈为空返回1，否则返回0*/ { if(S.top==0) /*判断栈顶指针top是否为0*/ return 1; /*当栈为空时，返回1；否则返回0*/ else return 0; }
4.3
栈的应用举例
上一节已经学习了栈的顺序存储结构及栈的实现。本 节通过实例来学习栈的基本操作的用法。 例4_1 将元素a、b、c、d、e依次进栈，然后将d和e 出栈，再将f和g进栈，最后将元素全部出栈，并将元素按照 出栈次序输出。
4.3
栈的应用举例
例4_2 设有两个栈S1和S2都采用顺序栈的方式存储， 并且共享一个存储区。为了尽可能利用存储空间，减少溢出 的可能，采用栈顶相向，迎面增长的方式，试设计S1和S2 有关入栈和出栈算法。
4.2.2
顺序栈的基本运算
（6）返回栈的长度操作。 int StackLength(SeqStack S) { return S.top; }
4.2.2
顺序栈的基本运算
（7）清空栈的操作。 void ClearStack(SeqStack *S) { S->top=0; }
4.2.3
共享栈的问题
a1 a2
...
ai
„
an
/\
②top->next=p e p
①p->next=top->next
4.4.2
栈的基本运算
（4）出栈操作。 int PopStack(LinkStack top,DataType *e) { LStackNode *p; p=top->next; p top if(!p) a1 a2 „ { printf(“栈已空”); return 0; } top->next=p->next; *e=p->data; free(p); return 1; }
4.1.1
栈的定义
栈，也称为堆栈，它是一种特殊的线性表，只允许在 表的一端进行插入和删除操作。栈顶是动态变化的，它由一 个称为栈顶指针（top）的变量指示。当表中没有元素时， 称为空栈。 栈的插入操作称为入栈或进栈，删除操作称为出栈或 退栈。 出栈 进栈
栈顶top
an
„
栈底
a2 a1
4.1.1
栈的定义
4.2.2
顺序栈的基本运算
（3）取栈顶元素操作。 int GetTop(SeqStack S, DataType *e) { if(S.top<=0) /*在取栈顶元素之前，判断栈是否为空*/ { printf(“栈已经空!\n”); return 0; } else { *e=S.stack[S.top-1];/*在取栈顶元素*/ return 1; } }
0 a b c d e 可用空间 p q StackSize-1 r s
top[0]=5 top[1]=StackSize-5
4.2.3
共享栈的问题
两个共享栈的数据结构类型定义 typedef struct { DataType stack[StackSize]; int top[2]; }SSeqStack;
4.2.3
共享栈的问题
（1）初始化操作。 void InitStack(SSeqStack *S) { S->top[0]=0; S->top[1]=StackSize-1; }
4.2.3
共享栈的问题
（2）进栈操作。 int PushStack(SSeqStack *S,DataType e,int flag) { if(S->top[0]==S->top[1]) return 0; switch(flag) { case 0: S->stack[S->top[0]]=e; S->top[0]++; break; case 1: S->stack[S->top[1]]=e; S->top[1]--; break; default: return 0; } return 1; }
top d c b a /\
4.4.2
栈的基本运算
链栈的基本运算包括链栈的初始化、进栈、出栈、取 栈顶元素等。带头结点的链栈的基本运算具体实现如下。
4.4.2
栈的基本运算
（1）链栈的初始化操作。 void InitStack(LinkStack *top) { if((*top=(LinkStack)malloc(sizeof(LStackNode))) ==NULL) exit(-1); (*top)->next=NULL; }
一个简单的行编辑程序的功能是：将用户输入的字符 序列存入数据区，由于用户进行输入时，有可能会出现错误 。因此，如果在编辑程序中，每接受一个字符，即存入数据 区的做法显然是不合适的。一个比较好的做法是，设立一个 输入缓冲区，用来接受用户输入的一行字符，然后逐行存入 数据区。如果用户输入出现错误，在发现输入有误时及时更 正。