栈的顺序存储结构及其基本运算

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数据结构-栈与队列

数据结构-栈与队列

栈 1.6栈的应用
运算符的优先级关系表在运算过程中非常重要,它是判定进栈、出栈的重要依据。
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1.6栈的应用
下面以分析表达式 4+2*3-12/(7-5)为例来说明求解过程,从而总结出表达式求值的算 法。求解中设置两个栈:操作数栈和运算符栈。从左至右扫描表达式:# 4+2*3-12/(7-5) #, 最左边是开始符,最右边是结束符。表达式求值的过程如下表所示:
1.4栈的顺序存储结构
设计进栈算法——Push 函数。首先,判断栈是否已满,如果栈已满,就运用 realloc 函 数重新开辟更大的栈空间。如果 realloc 函数返回值为空,提示溢出,则更新栈的地址以及栈 的当前空间大小。最终,新元素入栈,栈顶标识 top 加 1。

栈的实验报告结论(3篇)

栈的实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作;2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方法;3. 熟悉栈在程序设计中的应用。

二、实验内容1. 栈的顺序存储结构实现;2. 栈的链式存储结构实现;3. 栈的基本操作(入栈、出栈、判空、求栈顶元素);4. 栈在程序设计中的应用。

三、实验方法1. 采用C语言进行编程实现;2. 对实验内容进行逐步分析,编写相应的函数和程序代码;3. 通过运行程序验证实验结果。

四、实验步骤1. 实现栈的顺序存储结构;(1)定义栈的结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证顺序存储结构的栈操作。

2. 实现栈的链式存储结构;(1)定义栈的节点结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证链式存储结构的栈操作。

3. 栈在程序设计中的应用;(1)实现一个简单的四则运算器,使用栈进行运算符和操作数的存储;(2)实现一个逆序输出字符串的程序,使用栈进行字符的存储和输出;(3)编写测试程序,验证栈在程序设计中的应用。

五、实验结果与分析1. 顺序存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,栈顶元素增加;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,栈顶元素减少;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。

2. 链式存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,链表头指针指向新节点;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,链表头指针指向下一个节点;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。

3. 栈在程序设计中的应用实验结果:(1)四则运算器:成功实现加、减、乘、除运算,并输出结果;(2)逆序输出字符串:成功将字符串逆序输出;(3)测试程序:验证了栈在程序设计中的应用。

顺序栈的基本运算

顺序栈的基本运算

顺序栈的基本运算顺序栈是一种经典的数据结构,它是基于数组实现的一种数据结构,具有先进后出(LIFO)的特点。

顺序栈在计算机科学和软件开发中有广泛的应用,是我们学习数据结构和算法的重要基础。

顺序栈的基本运算主要包括入栈、出栈、判空和获取栈顶元素。

下面我们将逐一介绍这些运算。

1. 入栈:入栈即向顺序栈中添加一个元素。

入栈操作需要把元素放入数组中的下一个空闲位置,并更新栈顶指针。

当数组已满时,无法进行入栈操作,这种情况称为栈溢出。

2. 出栈:出栈即从顺序栈中移除栈顶元素。

出栈操作实际上是将栈顶指针减一,并返回栈顶元素的值。

当栈为空时,无法进行出栈操作,这种情况称为栈下溢。

3. 判空:判空操作是判断顺序栈中是否没有任何元素。

可以通过检查栈顶指针是否为-1来判断栈是否为空。

4. 获取栈顶元素:获取栈顶元素是通过返回栈顶指针指向的元素来实现的。

获取栈顶元素不会改变栈的状态。

以上就是顺序栈的基本运算,通过这些运算,我们可以方便地进行栈的操作。

顺序栈的使用可以帮助我们解决许多实际问题。

顺序栈在实际中有许多应用。

例如,我们可以使用顺序栈来实现浏览器的前进和后退功能。

每次访问一个新的网页时,我们可以将当前网页的信息入栈;当点击后退按钮时,我们可以出栈以获取上一个访问过的网页信息。

另一个例子是编辑器中的撤销操作,我们可以使用顺序栈来存储每次操作的历史记录,当需要进行撤销操作时,可以通过出栈操作来获取前一个状态。

在编程中使用顺序栈时,我们要注意栈溢出和栈下溢的情况。

为了避免栈溢出,我们应该在进行入栈操作之前判断栈是否已满;为了避免栈下溢,我们应该在进行出栈操作之前判断栈是否为空。

总结而言,顺序栈是一种简单而有效的数据结构,可以帮助我们解决许多实际问题。

通过掌握顺序栈的基本运算,我们可以更好地理解数据结构和算法的原理,为软件开发和问题解决提供有力支持。

《数据结构(C语言)》第3章 栈和队列

《数据结构(C语言)》第3章 栈和队列
Data structures

❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(1) 栈的静态分配顺序存储结构描述 ② top为整数且指向栈顶元素 当top为整数且指向栈顶元素时,栈空、入栈、栈满 及出栈的情况如图3.2所示。初始化条件为 S.top=-1。
(a) 栈空S.top==-1 (b) 元素入栈S.stack[++S.top]=e (c) 栈满S.top>=StackSize-1 (d) 元素出栈e=S.stack[S.top--]
/*栈顶指针,可以指向栈顶
元素的下一个位置或者指向栈顶元素*/
int StackSize; /*当前分配的栈可使用的以 元素为单位的最大存储容量*/
}SqStack;
/*顺序栈*/
Data structures

❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(2) 栈的动态分配顺序存储结构描述 ① top为指针且指向栈顶元素的下一个位置 当top为指针且指向栈顶元素的下一个位置时,栈空 、入栈、栈满及出栈的情况如图3.3所示。初始化条 件为S.top=S.base。
…,n-1,n≥0} 数据关系:R={< ai-1,ai>| ai-1,ai∈D,i=1,2
,…,n-1 } 约定an-1端为栈顶,a0端为栈底 基本操作:
(1) 初始化操作:InitStack(&S) 需要条件:栈S没有被创建过 操作结果:构建一个空的栈S (2) 销毁栈:DestroyStack(&S) 需要条件:栈S已经被创建 操作结果:清空栈S的所有值,释放栈S占用的内存空间
return 1;
}
Data structures

实现顺序栈的各种基本运算遇到的问题和解决方法

实现顺序栈的各种基本运算遇到的问题和解决方法

实现顺序栈的各种基本运算遇到的问题和解决方法顺序栈是一种基于数组实现的栈结构,它具有后进先出的特性。

在实现顺序栈的过程中,我们可能会遇到一些问题,如栈溢出、栈空等,本文将探讨这些问题以及相应的解决方法。

问题一:栈溢出栈溢出是指栈中元素的个数超过了栈的最大容量,导致继续进行入栈操作时无法继续存储元素的问题。

栈溢出常见于栈的容量设置不合理或者操作不当,我们可以采取以下方法解决该问题:1. 增加栈的容量:可以通过增大栈的容量,例如增加数组的长度或者重新分配更大的内存空间,来解决栈溢出的问题。

这种方法虽然简单,但需要消耗额外的内存空间。

2. 动态扩容:可以采用动态扩容的方式来解决栈溢出的问题。

当栈满时,先申请一块更大的内存空间,然后将原有的元素拷贝到新的内存空间中,最后再将新的元素入栈。

这种方法可以减少频繁的内存申请与释放操作,提高效率。

3. 检查栈是否已满:在进行入栈操作之前,先判断栈是否已满。

如果栈已满,则停止入栈操作,并给出相应的提示。

这样可以避免栈溢出的发生。

问题二:栈空栈空是指在执行出栈操作时,栈中没有元素可供出栈的情况。

栈空一般发生在执行过多的出栈操作后,我们可以采取以下方法解决该问题:1. 检查栈是否为空:在进行出栈操作之前,先判断栈是否为空。

如果栈为空,则停止出栈操作,并给出相应的提示。

这样可以避免栈空的发生。

2. 合理控制出栈操作:在编写代码时,合理控制出栈操作的调用次数。

避免过多的出栈操作导致栈空的问题。

3. 异常处理:在出栈操作时,可以使用异常处理机制来捕获栈空异常,并给出相应的提示或者处理方法。

这样可以防止程序崩溃或者出现其他错误。

问题三:栈的操作顺序问题栈的操作顺序问题是指在执行入栈和出栈操作时,顺序不当导致栈状态出现错误的情况。

为了避免栈操作顺序问题,我们可以注意以下几点:1. 入栈和出栈要成对出现:每次进行入栈操作后,应该紧跟一个相应的出栈操作,保证栈状态的正确性。

如果无法保证入栈和出栈成对出现,需要重新考虑栈的设计或者操作。

栈的应用

栈的应用

栈及其应用第一节栈的基本知识一、栈的基本概念栈(stack,又称为堆栈)是一种特殊的线性表。

作为一个简单的例子,可以把食堂里冼净的一摞碗看作一个栈。

在通常情况下,最先冼净的碗总是放在最底下,后冼净的碗总是摞在最顶上。

而在使用时,却是从顶上拿取,也就是说,后冼的先取用,后摞上的先取用。

如果我们把冼净的碗“摞上”称为进栈(压栈),把“取用碗”称为出栈(弹出),那么上例的特点是:后进栈的先出栈。

然而,摞起来的碗实际上仍然是一个线性表,只不过“进栈”和“出栈”都在最顶上进行,或者说,元素的插入和删除操作都是在线性表的一端进行而已。

一般而言,栈是一个线性表,其所有的插入和删除操作均是限定在线性表的一端进行,允许插入和删除的一端称栈顶(Top),不允许插入和删除的一端称栈底(Bottom)。

若给定一个栈S=(a1, a2,a3,……,a n),则称a1为栈底元素,a n为栈顶元素,元素a i位于元素a i-1之上。

栈中元素按a1, a2,a3,……,a n的次序进栈,如果从这个栈中取出所有的元素,则出栈次序为a n, a n-1,……,a1。

也就是说,栈中元素的进出是按“后进先出”的原则进行,这是栈的重要特征。

因此栈又称为后进先出表(LIFO表—Last In First Out)。

我们常用下图来形象地表示栈:二、栈的存储结构(1)顺序栈栈是一种线性表,在计算机中用一维数组作为栈的存储结构最为简单,操作也最为方便,也是最为常用的。

例如,设一维数组STACK[1..n] 表示一个栈,其中n为栈的容量,即可存放元素的最大个数。

栈的第一个元素,或称栈底元素,是存放在STACK[1]处,第二个元素存放在STACK[2]处,第i个元素存放在STACK[i]处。

另外,由于栈顶元素经常变动,需要设置一个指针变量top,用来指示栈顶当前位置,栈中没有元素即栈空时,令top=0;当top=n时,表示栈满。

如果一个栈已经为空,但用户还继续做出栈(读栈)操作,则会出现栈的“下溢”;如果一个栈已经满了,用户还继续做进栈操作,则会出现栈的“上溢”。

数据结构教程李春葆第4版知识点习题答案

数据结构教程李春葆第4版知识点习题答案

第1章绪论知识点归纳一、数据结构概述1.数据结构的定义(1)基本概念数据是描述客观事物的数和字符的集合,是计算机能操作的对象的总称,也是计算机处理信息的某种特定的符号表示形式。

(2)相关术语① 数据元素数据元素又称元素、节点、顶点、记录等。

数据元素是数据的基本单位。

有时候,一个数据元素可以由若干个数据项组成。

② 数据项数据项又称字段或域,它是具有独立含义的最小数据单位。

③ 数据对象数据对象是性质相同的数据元素的集合,它是数据的子集。

(3)数据结构的内容① 数据元素之间的逻辑关系,即数据的逻辑结构,它是数据结构在用户面前呈现的形式。

② 数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式,即数据的存储结构,又称数据的物理结构。

③ 施加在数据上的操作,即数据的运算。

(4)逻辑结构数据的逻辑结构是从逻辑关系(主要是指数据元素的相邻关系)上描述数据的,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。

因此,数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。

(5)存储结构数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现或在计算机中的表示(又称映像),也就是逻辑结构在计算机中的存储方式,它是依赖于计算机语言的。

一般只在高级语言(例如C/C++语言)的层次上讨论存储结构。

数据的运算最终需在对应的存储结构上用算法实现。

总之,数据结构是一门讨论“描述现实世界实体的数学模型(通常为非数值计算)及其之上的运算在计算机中如何表示和实现”的学科。

(6)数据结构的表示对于一种数据结构,其逻辑结构总是惟一的,但它可能对应多种存储结构,并且在不同的存储结构中,同一运算的实现过程可能不同。

描述数据结构通常采用二元组表示:B=(D,R)其中,B是一种数据结构,它由数据元素的集合D和D上二元关系的集合R组成,即:D={d i | 1≤i≤n,n≥0}R={r j | 1≤j≤m,m≥0}其中d i表示集合D中的第i个数据元素(或节点),n为D中数据元素的个数,特别地,若n=0,则D 是一个空集。

数据结构算法笔试题汇总

数据结构算法笔试题汇总

1. 在计算机中,算法是指什么?答案:解题方案的准确而完整的描述。

2. 在下列选项中,哪个不是一个算法一般应该具有的基本特征?说明:算法的四个基本特征是:可行性、确定性、有穷性和拥有足够的情报。

答案:无穷性。

3. 算法一般都可以用哪几种控制结构组合而成?答案:顺序、选择、循环。

4. 算法的时间复杂度是指?答案:算法执行过程中所需要的基本运算次数。

5. 算法的空间复杂度是指?答案:执行过程中所需要的存储空间。

6. 算法分析的目的是?答案:分析算法的效率以求改进。

7. 下列叙述正确的是(C)A.算法的执行效率与数据的存储结构无关B.算法的空间复杂度是指算法程序中指令(或语句)的条数C.算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止D.算法的时间复杂度是指执行算法程序所需要的时间8. 数据结构作为计算机的一门学科,主要研究什么?答案:主要研究数据的逻辑结构、对各种数据结构进行的运算,以及数据的存储结构。

9. 数据结构中与所使用的计算机无关的是数据的(C)A.存储结构B.物理结构C.逻辑结构D.物理和存储结构10. 下列叙述中,错误的是(B)A.数据的存储结构与数据处理的效率密切相关B.数据的存储结构与数据处理的效率无关C.数据的存储结构在计算机中所占的空间不一定是连续的D.一种数据的逻辑结构可以有多种存储结构11. 数据的存储结构是指什么?答案:数据的逻辑结构在计算机中的表示。

12. 数据的逻辑结构是指?答案:反映数据元素之间逻辑关系的数据结构。

13. 根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度,一般将数据结构分为?答案:线性结构和非线性结构。

14. 下列数据结构具有记忆功能的是(C)A.队列B.循环队列C.栈D.顺序表15. 下列数据结构中,按先进后出原则组织数据的是(B)A.线性链表B.栈C.循环链表D.顺序表16. 递归算法一般需要利用什么实现?答案:队列17. 下列关于栈的叙述中正确的是(D)A.在栈中只能插入数据B.在栈中只能删除数据C.栈是先进先出的线性表D.栈是先进后出的线性表18. 由两个栈共享一个存储空间的好处是?答案:节省存储空间,降低上溢发生的机率。

数据结构第三章:栈和队列

数据结构第三章:栈和队列

栈和队列是两种特殊的线性表,是操作受限的线性 表,称限定性DS
3.1 栈(stack,也叫堆栈)
栈的定义和特点
定义:限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表,表
尾—栈顶,表头—栈底,不含元素的空表称空栈 特点:先进后出(FILO)或后进先出(LIFO)
进栈 栈 顶 出栈
a2 栈底 a1
算法描述: ENTER
注意:
①S->top<0表示空栈 ②“下溢”现象——当栈空时,做退栈运算产生的溢出现 象。下溢是正常现象,常用作程序控制转移的条件。
在一个程序中同时使用两个栈
0 栈1底 栈1顶 栈2顶 M-1 栈2底
两个栈共享一段向量空间
链栈
栈顶
top data link
结点定义
A
B
C
1 C A B 8 2 A C B 6 0 3 A B C
A
B 6 0
C
2 A C B 3 A B C
3 A B C
0
main() 3 A B C 0 { int m; printf("Input the number of disks scanf("%d",&m); printf("The steps to moving %3d hanoi(m,'A','B','C'); (0) } void hanoi(int n,char x,char y,char z) (1) { (2) if(n==1) (3) move(1,x,z); (4) else{ (5) hanoi(n-1,x,z,y); (6) move(n,x,z); (7) hanoi(n-1,y,x,z); (8) } (9) }

第一章 数据结构与算法(含有vb试题)

第一章 数据结构与算法(含有vb试题)

1.2.2 基本概念和术语
数据结构是一门研究数据组织、 存储和运算的一般方法的学科。
计算机管理图书问题 在图书馆里有各种卡片:有按书名编排的、 有按作者编排的、有按分类编排 如何将查询图书的这些信息存入计算机中 既要考虑查询时间短,又要考虑节省空间
1.2.2 基本概念和术语
数据结构是一门研究数据组织、 存储和运算的一般方法的学科。
线性表
A.线性结构
1.数据的逻辑结构 数 据 结 构 的 三 个 方 面


B.非线性结构
树形结构 图形结构
2、数据的存储结构Fra bibliotekA 顺序存储
B 链式存储
3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。
树形结构
全校学生档案管理的组织方式 计算机程序管理系统也是典型的树形结构
A
D B C
E
F
G
H
A B C D
第一章. 数据结构与算法
1.1 算法
1.1.1 算法基本概念 算法:是指解题方案的准确而完整的描 述。 算法不等于程序,也不等计算机方法, 程序的编制不可能优于算法的设计。
算法的基本特征:是一组严谨地定义运算顺序 的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此 顺序将在有限的次数下终止。特征包括: (1)可行性; (2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定 义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性; (3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完, 即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行 时间的含义; (4)拥有足够的情报。
1.4 栈和队列
1.4.1 栈和队列的定义
栈和队列是两种特殊的线性表,它们是 运算时要受到某些限制的线性表,故也 称为限定性的数据结构。

大学《数据结构》第三章:栈和队列-第一节-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。

第3章 栈

第3章 栈
// 若栈空,则返回1
// 否则返回0
(6)判栈满
int SFull(SeqStack *s) { if (s->top= =MAXLEN–1) return 1;// 若栈满,
则返回1
else return 0;
回0
// 否则返
}
2. 栈的链式存储结构
1.存储方式:同一般线性表的单链式存储结构 完全相同,但是应该确定链表的哪端对应与栈顶, 如果链表的表尾作为栈顶,则入,出栈操作的时 间复杂性为o(n)
int Push (SeqStack *s, elemtype x) { if (s->top= =MAXLEN–1) return 0;
// 栈满不能入栈,且返回 0
else { s->top++; s->elem[s->top]=x; // 栈不满,则压入元素x return 1;} // 进栈成功,返回1
如果链表的表头作为栈顶,则入,出栈操作的时间 复杂性为o(1),所以,一般把链表头作为栈顶.
链栈结构如下图所示。
data next
top 4 3 2 1 ^
栈顶
特点:减小溢出,提高空 间利用率.只有系统没 有空间了,才会溢出
栈底
图3-4 链栈示意图
2.链栈的实现
用链式存储结构实现的栈称为链栈。因为链栈的结点结 构与单链表的结构相同,通常就用单链表来实现,在此用 LinkStack表示,即有: typedef struct stacknode { elemtype data; struct stacknode *next; } stacknode;,* Linkstack;
// 分配最大的栈空间
typedef struct

栈(C语言版)

栈(C语言版)
第3章 栈和队列
本章主要介绍下列内容 栈的概念、存储结构及其基本操作 队列的概念、存储结构及其基本操作 栈与队列的应用举例
本章目录
1
2 3
3.1 栈
3.2 队列 3.3 栈和队列的应用举例 3.4 本章小结
4
结束
3.1 栈
3.1.1 栈的概念 3.1.2 栈的基本操作 3.1.3 顺序栈
3.1.4 链栈
返回到总目录
3.1.1 栈的概念
例如,在建筑工地上,使用的砖块从底往上一层一 层地码放,在使用时,将从最上面一层一层地拿取, 这种后进先出的线性结构称为栈(stack),栈又 称为后进先出(last in first out)的线性表,简 称LIFO表。 栈是一种特殊的线性表。其特殊性在于限定插入和 删除数据元素的操作只能在线性表的一端进行。插 入元素又称为进栈,删除元素又称为出栈。允许进 行插入和删除操作的一端称为栈顶(top),另一 端称为栈底(bottom)。处于栈顶位置的数据元 素称为栈顶元素,处于栈底位置的数据元素称为栈 底元素。不含任何数据元素的栈称为空栈。
3.1.3顺序栈
3. 顺序栈的基本操作实现
上述算法顺序栈的基本操作函数,可以对照执行主函数调用后的结果分析, 进一步了解顺序栈的各种操作的过程实现。 (7)设计主函数如下: main() { SeqStack S; DataType x; InitStack(&S); printf("依次进栈元素为:\n"); printf("r元素进栈\n"); Push(&S,'r'); printf("a元素进栈\n"); Push(&S,'a'); printf("h元素进栈\n"); Push(&S,'h'); 返回到本节目录

数据结构实验报告栈及其应用docx

数据结构实验报告栈及其应用docx

引言概述:正文内容:一、栈的概念和基本特性1.1栈的定义栈是一种操作受限的线性表,只允许在一端进行插入和删除操作,该端称为栈顶,另一端称为栈底。

栈的特点是“后进先出”(LIFO,LastInFirstOut)。

1.2栈的基本操作栈包含几个基本操作,如入栈(Push)、出栈(Pop)、判空(IsEmpty)、判满(IsFull)等。

二、栈的顺序存储结构实现方式2.1顺序存储结构的定义栈的顺序存储结构是利用一组地质连续的存储单元依次存储栈中的元素。

数组可以作为栈的顺序存储结构进行实现。

2.2顺序存储结构的入栈操作入栈操作需要将新元素插入栈顶,并更新栈顶指针。

2.3顺序存储结构的出栈操作出栈操作需要删除栈顶元素,并更新栈顶指针。

三、栈的链式存储结构实现方式3.1链式存储结构的定义栈的链式存储结构是利用链表实现栈的存储结构。

每个链表节点包含存储元素的数据域和指向下一个节点的指针域。

3.2链式存储结构的入栈操作入栈操作需要创建一个新节点并插入到链表头部,并更新栈顶指针。

3.3链式存储结构的出栈操作出栈操作需要删除链表头节点,并更新栈顶指针。

四、栈的应用4.1递归算法栈常用于实现递归算法,通过将递归函数的参数和局部变量保存在栈中,实现递归函数的调用和返回。

4.2括号匹配栈可以判断表达式中的括号是否匹配,通过入栈和出栈操作进行括号的匹配过程。

4.3后缀表达式求值栈可以用来实现后缀表达式的求值过程,通过入栈和出栈操作计算后缀表达式的值。

五、总结本文详细讨论了栈的概念、特性、实现方式和应用。

通过了解栈的基本操作,我们可以更好地理解栈的原理和使用。

栈在计算机科学领域具有广泛的应用,对于实现递归算法、括号匹配和后缀表达式求值等问题都有重要作用。

对于进一步的学习和实践,我们需要深入理解栈的原理和实现方式,并能熟练运用栈解决问题。

希望本文能为读者对栈及其应用有一个清晰的认识。

第3章 栈

第3章 栈

void main()
{ int result,n;
n=3;
result =fact(n); printf(“3!=%d\n”,result);
int fact(int n) { 1 int f; 2 if(n==0) //递归终止条件 3 f=1; 4 else 5 f=n*fact(n-1); 6 return f; }
3.2.3 顺序栈的应用举例 【例1】 设计一个算法,判断一个表达式中括号是 否匹配。若匹配,则返回1;否则返回0。
算法思路:扫描表达式,当遇到左括号时,将其 进栈,遇到右括号时,判断栈顶是否为相匹配的 左括号。若不是,则退出扫描过程,返回0;否 则栈顶元素出栈,直到扫描完整个表达式时,若 栈为空,则返回1。

算法trans的思路:先用“除基取余”法求得从低 位到高位的值,同时采用顺序栈暂时存放每次得 到的数,当商为0时,再从栈顶到栈底输出从高 位到低位的数字。
完整的程序参见教材

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3.3 栈的链式存储结构

栈的链式存储结构称为链栈,它是运算是受 限的单链表,即插入和删除操作仅限制在表 头位置上进行。
}

递归是把一个不能或不好直接求解的“大问题” 转化成一个或几个“小问题”来解决,再把这些 “小问题”进一步分解成更小的“小问题”来解 决,如此分解,直至每个“小问题”都可以直接 解决,此时递归终止,逐层返回。 计算fac(3)的过程如 下:
fac(3)=3*fac(2) fac(2)=2*fac(1) fac(1)=1*fac(0) fac(0)=1 fac(3)=3*2=6 fac(2)=2*1=2 fac(1)=1*1=1
◆具体算法参见教材
【例2】编写一个算法,将非负的十进制整数转换 为其他进制的数输出,10及其以上的数字从‘A’ 开始的字母表示。并给出完整的程序。

栈的工作原理

栈的工作原理

栈的工作原理栈是一种常见的数据结构,它的工作原理可以类比为我们日常生活中的堆叠物品,比如书籍、盘子等。

在计算机科学中,栈是一种具有特定操作规则的数据结构,它遵循"先进后出"(Last In First Out,简称LIFO)的原则。

本文将详细介绍栈的工作原理及其应用场景。

一、栈的定义和特点栈是一种线性数据结构,它由一系列相同类型的元素组成,这些元素按照线性顺序排列。

栈的特点是只能在一端插入和删除元素,这一端称为栈顶,相对的另一端称为栈底。

二、栈的基本操作栈的基本操作包括入栈(Push)和出栈(Pop)。

入栈操作将一个新元素放入栈顶,使其成为新的栈顶元素;出栈操作将栈顶元素删除,并返回该元素的值。

三、栈的应用场景1.函数调用和递归在函数调用中,每次函数调用时,都会将函数的返回地址、参数和局部变量等信息存储在栈中,以便在函数执行完毕后能够返回到调用处。

递归函数的执行过程也是通过栈来实现的,每次递归调用都会将当前的状态保存在栈中。

2.表达式求值栈在表达式求值中也有重要的应用。

当我们计算一个表达式时,需要根据运算符的优先级来确定计算的顺序,而栈可以帮助我们保存运算符的优先级,确保表达式的正确计算顺序。

3.括号匹配栈在括号匹配中也发挥着重要的作用。

当我们遇到左括号时,将其入栈;当遇到右括号时,将栈顶的左括号出栈并判断是否匹配。

如果匹配,则继续处理后面的字符;如果不匹配,则表示括号不匹配,可以提前结束。

4.浏览器的前进和后退在浏览器中,我们可以通过点击前进和后退按钮来切换页面,这就是一个典型的栈的应用场景。

浏览器会将每个访问的页面存储在一个栈中,每次点击前进按钮时,会将当前页面入栈;每次点击后退按钮时,会将当前页面出栈。

四、栈的实现方式栈可以通过数组或链表来实现。

使用数组实现的栈称为顺序栈,它的优点是访问速度快,但容量固定;使用链表实现的栈称为链式栈,它的优点是容量可动态调整,但访问速度相对较慢。

实现顺序栈的各种基本运算的算法实验原理

实现顺序栈的各种基本运算的算法实验原理

实现顺序栈的各种基本运算的算法实验原理一、引言顺序栈是一种常见的数据结构,它的特点是栈中元素的存储是连续的。

顺序栈的基本运算包括入栈、出栈、判空和获取栈顶元素等。

本文将详细介绍实现顺序栈各种基本运算的算法实验原理。

二、顺序栈的定义顺序栈是由一个一维数组和一个栈顶指针组成的数据结构。

栈顶指针指向栈顶元素的位置,当栈为空时,栈顶指针为-1;当栈满时,栈顶指针等于数组的长度减1。

三、顺序栈的入栈操作入栈操作是将一个元素压入栈中。

具体步骤如下:1. 判断栈是否已满,如果满则提示栈已满,无法进行入栈操作;2. 栈顶指针加1;3. 将待入栈的元素存入栈顶指针所指向的位置。

四、顺序栈的出栈操作出栈操作是将栈顶元素删除并返回。

具体步骤如下:1. 判断栈是否为空,如果为空则提示栈已空,无法进行出栈操作;2. 获取栈顶元素的值;3. 栈顶指针减1。

五、顺序栈的判空操作判空操作是判断栈是否为空。

具体步骤如下:根据栈顶指针的值来判断,如果栈顶指针为-1,则表示栈为空,否则表示栈非空。

六、顺序栈的获取栈顶元素操作获取栈顶元素操作是获取栈顶元素的值,但不删除。

具体步骤如下:1. 判断栈是否为空,如果为空则提示栈已空,无法获取栈顶元素;2. 获取栈顶元素的值。

七、顺序栈的算法实现下面以C语言为例,给出顺序栈的算法实现:1. 定义顺序栈的数据结构typedef struct {int top; // 栈顶指针int maxSize; // 栈的最大容量int* data; // 栈的数据存储区} SeqStack;2. 初始化顺序栈void initStack(SeqStack* stack, int maxSize) {stack->top = -1;stack->maxSize = maxSize;stack->data = (int*)malloc(maxSize * sizeof(int)); }3. 入栈操作void push(SeqStack* stack, int value) {if (stack->top == stack->maxSize - 1) {printf("栈已满,无法进行入栈操作\n");return;}stack->top++;stack->data[stack->top] = value;}4. 出栈操作int pop(SeqStack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈已空,无法进行出栈操作\n");return -1;}int value = stack->data[stack->top];stack->top--;return value;}5. 判空操作int isEmpty(SeqStack* stack) {return stack->top == -1;}6. 获取栈顶元素操作int top(SeqStack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈已空,无法获取栈顶元素\n");return -1;}return stack->data[stack->top];}八、实验原理1. 实验目的:通过实现顺序栈的各种基本运算,加深对顺序栈的理解,并掌握顺序栈的操作原理和算法实现。

计算机二级公共基础知识(数据结构与算法)

计算机二级公共基础知识(数据结构与算法)
序、中序和后序遍历。 7. 顺序查找与二分法查找算法;基本排序算法(交换类排序,
插入类排序,选择类排序)。
1.1 算法
1.1.1 算法(algorithm)基本概念
算法 对解题方案准确而完整的描述称为算法。
它是指令的有限序列,其中每一条指令表示一个或多个操作。 计算机解题的过程实际上是在实施某种算法,这种算法称为计 算机算法。
数据的逻辑结构简称数据结构。
数据结构可描述为 Group=(D,R)
有限个数据元素的集合
有限个数据元素间关系的集合
数据元素(Data Element)
数据元素是数据的基本单位,即数据 集合中的个体。
有时一个数据元素可由若干数据项 (Data Item)组成。数据项是数据的最小 单位。
数据元素亦称结点记录。
2、链式存储 例:线性表(zhao,qian,sun,li,zhou,wu,zheng,wang)
链式存储结构:
存储地址
1
7
头指针 13
31
19
25
31
37
43
数据
li qian sun wang wu zhao zheng zhou
指针
43 13 1
null
37 7 19 25
每个节点都由两部分组成: 数据域和指针域。
数据元素在 计算机中的表示
对数据结构中的节点进行 操作处理
(插入、删除、修改、查找、排序)
数据结构是一门研究数据组织、 存储和运算的一般方法的学科。
如何将0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这10个数存放在 计算机中能最快地达到你所需要的目的? 目的不同,最佳的存储方方法就不同。
从大到小排列:9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 输出偶数:0,2,4,6,8,1,3,5,7,9

《数据结构堆栈》PPT课件

《数据结构堆栈》PPT课件

4.2堆栈的顺序存储结构
0 1 2 ……
a1 a2 … ai
top1
top1
什么时候栈1为空?
S-1
bj … … b2 b1
top2 top1= -1
4.2堆栈的顺序存储结构
0 1 2 ……
a1 a2 … ai
top1 什么时候栈1为空? 什么时候栈2为空?
S-1
bj … … b2 b1
top2
操作接口: 入栈:p75 出栈:p75
4.3堆栈的链式存储结构
顺序栈和链栈的比较
• 时间性能:相同,都是常数时间O(1)。 • 空间性能:
– 顺序栈:有元素个数的限制和空间浪费的问题。 – 链栈:没有栈满的问题,只有当内存没有可用空间
时才会出现栈满,但是每个元素都需要一个指针域, 从而产生了结构性开销。
012 3 4 56 78
a1
top 确定用数组的哪一端表示栈底。 附设指针top指示栈顶元素在数组中的位置。
4.2堆栈的顺序存储结构
012 3 4 56 7 8
a1 a2 a3
top top top 进栈:top加1 出栈:top减1
栈空:top= -1 栈满:top= MAX_SIZE
4.2堆栈的顺序存储结构
两栈共享空间:使用一个数组来存储两个栈,让一个 栈的栈底为该数组的始端,另一个栈的栈底为该数组 的末端,两个栈从各自的端点向中间延伸。
4.2堆栈的顺序存储结构
0 1 2 ……
a1 a2 … ai
S-1
bj … … b2 b1
栈1底
top1
top2
栈2底
栈1的底固定在下标为0的一端; 栈2的底固定在下标为MaxSize-1的一端。 top1和top2分别为栈1和栈2的栈顶指针; MaxSize为整个数组空间的大小(图中用S表示);
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
}
void InitArray(int *a,int n)
{
int i;
for(i=0;i<n;i++){
a[i]=i+1;
}
}
void DispalyArray(int *a,int n)
{
int i;
for(i=0;i<n;i++){
}
//遍历栈中元素
void DispStack(SqStack *s)
{
printf("遍历栈中元素:\n");
int i;
for(i=s->top;i>-1;i--){
printf("%d\t",s->data[i]);
}
printf("\n");
printf("输入4,进栈\n");
printf("输入5,出栈\n");
printf("输入6,取栈顶元素\n");
printf("----------------------------------------------------------\n");
//author:zhoucanji
//栈的顺序存储结构及其基本运算
//C语言版
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 10
typedef int ElemType;
typedef struct{
ElemType data[MAXSIZE];
printf("出栈失败.");
break;
case 6://取栈顶元素
result=GetTop(s,&element);
if(result)
printf("取栈顶元素成功,元素的值为%d!\n",elemen;top];
return 1;
}
//取栈顶元素
int GetTop(SqStack *s,ElemType *e)
{
if(s->top==-1)
return 0;
*e=s->data[s->top];
return 1;
printf("线性表的长度为: %d \n",length);
break;
case 3://判断栈是否为空
empty=EmptyStack(s);
if(empty==0)
printf("线性表为空\n");
else
printf("取栈顶元素失败.");
break;
default://退出程序
exit(1);
}
}
return 0;
}
break;
case 5://出栈
result=Pop(s,&element);
if(result)
printf("出栈成功,元素的值为%d!\n",element);
else
{
return (s->top+1);
}
//判断栈是否为空
int EmptyStack(SqStack *s)
{
return (s->top!=-1);
}
//进栈
int Push(SqStack *s,ElemType e)
{
if(s->top>MAXSIZE-1)
printf("%d\t",a[i]);
}
printf("\n以上是数组a[MAX]的遍历\n");
}
//创建栈
void CreateStack(SqStack *s,int *a)
{
int i=0;
for(i=0;i<MAXSIZE-5;i++){
SqStack *s;
InitArray(a,MAXSIZE-5);
DispalyArray(a,MAXSIZE-5);
InitStack(&s);
CreateStack(s,a);
DispStack(s);
while(1){
printf("\n");
return 0;
s->top++;
s->data[s->top]=e;
return 1;
}
//出栈
int Pop(SqStack *s,ElemType *e)
{
if(s->top==-1)
return 0;
s->top--;
printf("请输入对应的数字,选择相应的功能!\n");
printf("按其它键,退出程序!\n");
printf("输入1,遍历栈中元素\n");
printf("输入2,求线性表的长度\n");
printf("输入3,判断栈是否为空\n");
else
printf("线性表不为空\n");
break;
case 4://进栈
printf("进栈的值?\n");
scanf("%d",&element);
int top;
}SqStack;
//初始化栈
void InitStack(SqStack **s)
{
(*s)=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
(*s)->top=-1;
}
//求栈的长度
int StackLength(SqStack *s)
scanf("%d",&number);
switch(number){
case 1://遍历栈中元素
DispStack(s);
break;
case 2://求线性表的长度
length=StackLength(s);
result=Push(s,element);
if(result)
printf("进栈成功,元素%d!\n",element);
else
printf("进栈失败.");
s->data[i]=a[i];
s->top++;
}
}
int main()
{
int number;
int length;
int element;
int result;
int empty;
int a[MAXSIZE-5];
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