堆栈和队列教学讲义

//把元素item入栈;堆栈满时出错退出
{
if(top==MaxStackSize)
{
cout<<"堆栈已满!"<<endl;
exit(0);
}
data[top]=item;
//先存储item
top++;
//然后top加1
}
第9页
DataType SeqStack::Pop()
//出栈
//出栈并返回栈顶元素;堆栈空时出错退出
{ cout<<"左、右括号配对次序不正确!"<<endl;
return;
}
else if(exp[i] == ']' &&myStack.NotEmpty()
&&myStack.GetTop()=='[')
myStack.Pop();
//出栈
else if(exp[i]==']'&&myStack.NotEmpty()
head->next=newNode;
//新结点插入栈顶
size++;
//元素个数加1
}
第17页
template <class T>
T LinStack <T>::Pop(void)
//出栈
{
if(size==0)
{
cout<<"堆栈已空无元素可删!"<<endl; exit(0);
}
StackNode <T> *p=head->next; //p指向栈顶元素结点
&&myStack.GetTop()!='[')
{
cout<<"左、右括号配对次序不正确!"<<endl;
return;
}
第22页
else if(exp[i] == '}' &&myStack.NotEmpty()
&&myStack.GetTop()=='{')
myStack.Pop();
//出栈
顺序存储的栈为顺序栈； 链式存储的栈为链栈。
第6页
1.顺序堆栈的存储结构
顺序栈是用顺序存储结构实现的栈，即利用
一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的
数据元素，同时由于栈的操作的特殊性，还必须附
设一个位置指针top（栈顶指针）来动态地指示栈
顶元素在顺序栈中的位置。通常以top = 0表示空栈。
p=head; while(p!=NULL) { q=p;
p=p->next; delete q; } }
//构造函数 //头指针指向头结点 //size的初值为0
//析构函数
//p指向头结点 //循环释放结点空间
第16页
template <class T>
int LinStack <T>::NotEmpty(void) const //堆栈非空否
{
cout<<"堆栈空!"<<endl;
exit(0);
}
return data[top-1];
//返回当前栈顶元素
}
第11页
3. 顺序堆栈类的测试
测试主程序如下：
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h> const int MaxStackSize=100; typedef int DataType;
{
if(top==0)
{
cout<<"堆栈已空!"<<endl;
exit(0);
}
top--;
//top先减1
return data[top];
//然后取元素返回
}
第10页
DataType SeqStack::GetTop(void)const
//取栈顶数据元素
//取当前栈顶数据元素并返回
{
if(top==0)
//定义问题要求的元素数目的最大值 //定义具体问题元素的数据类型
#include "seqstack.h"
void main(void)
{
SeqStack myStack; //构造函数无参数时，定义的对象后不带括号
DataType test[]={1,3,5,7,9};
int n=5;
for(int i=0;i<n;i++)
头结点 栈顶
h
an-1
an-2
栈底
…
a0 ∧
链栈中每个结点由两个域构成：data域和next域，其结点 类和类定义分别如下：
template <class T>
class LinStack;
//前视定义，否则友元无法定义
第13页
//结点类
template <class T> class StackNode
//入栈
else if(exp[i] == ')' &&myStack.NotEmpty()
&&myStack.GetTop()=='(')
myStack.Pop();
//出栈
第21页
else if(exp[i]==')'&&myStack.NotEmpty()
&&myStack.GetTop()!='(')
第3章 限定性线性表——堆栈和队列
栈和队列是两种重要的抽象数据类型，是一类 操作受限制的特殊线性表，其特殊性在于限制插入 和删除等运算的位置。
3.1 堆栈 3.2 堆栈应用 3 堆 栈
3.1.1 堆栈的基本概念
堆栈的定义：限定只能在固定一端进行插入 和删除操作的线性表。
第7页
2.顺序堆栈类的定义和实现
class SeqStack
{private:
DataType data[MaxStackSize]; //顺序堆栈数组
int top;
//栈顶位置指示器
public:
SeqStack(void) {top=0;} //构造函数
~SeqStack(void) {}
//析构函数
//模板类型为T
{ friend class LinStack <T>;
//定义类LinStack<T>为友元
private:
T data;
//数据元素
StackNode <T> *next;
//指针
public:
//构造函数1，用语构造头结点
StackNode(StackNode <T> *ptrNext=NULL)
private: StackNode <T> *head; int size;
public: LinStack(void); ~LinStack(void) ;
//头指针
//数据元素个数public: //构造函数 //析构函数
void Push(const T& item);
//入栈
T Pop(void);
{next=ptrNext;}
//构造函数2，用于构造其他结点
StackNode(const T& item,StackNode <T> *ptrNext=NULL)
{data=item;next=ptrNext;}
~StackNode(){};
};
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//链式堆栈类的定义
template <class T> class LinStack {
//判断有n个字符的字符串exp左右括号是否配对正确
{ SeqStack myStack; //定义顺序堆栈类对象myStack
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{if((exp[i]=='(')||(exp[i]== '[')||(exp[i]== '{'))
myStack.Push(exp[i]);
通常将表中允许进行插入、删除操作的一端 称为栈顶 (Top)，表的另一端被称为栈底 (Bottom)。
当栈中没有元素时称为空栈。栈的插入操作 被形象地称为进栈或入栈，删除操作称为出栈或 退栈。栈又称为后进先出的线性表，即LIFO。
第2页
进栈、出栈图例
根据栈定义，每次进栈的元素都被放在原栈 顶元素之上而成为新的栈顶，而每次出栈的总是 当前栈中“最新”的元素，即最后进栈的元素。 因此，栈又称为后进先出的线性表。简称为LIFO 表。如下图所示：
myStack.Push(test[i]);
while(myStack.NotEmpty())
cout<<myStack.Pop()<<" ";
}
程序运行输出结果为：9 7 5 3 1
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3.1.4 链式堆栈类
1.链式堆栈
链式存储结构的堆栈。
2.链式栈的存储结构
它是以头指针为栈顶，在头指针处插入或删除，其结构如 图所示：
{
if(size!=0) return 1;
else return 0;