用顺序结构表示栈并实现栈的各种基本操作

栈的顺序表示和实现2.2基础实验（1）掌握栈的顺序表示和实现（2）掌握栈的链式表示和实现（3）掌握队列的顺序表示和实现（4）掌握队列的链式表示和实现实验一：栈的顺序表示和实现【实验内容与要求】编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序，完成如下功能：（1）初始化顺序栈（2）插入元素（3）删除栈顶元素（4）取栈顶元素（5）遍历顺序栈（6）置空顺序栈【知识要点】栈的顺序存储结构简称为顺序栈,它是运算受限的顺序表。

对于顺序栈，入栈时，首先判断栈是否为满，栈满的条件为：p->top= =MAXNUM-1，栈满时，不能入栈;否则出现空间溢出，引起错误，这种现象称为上溢。

出栈和读栈顶元素操作，先判栈是否为空，为空时不能操作，否则产生错误。

通常栈空作为一种控制转移的条件。

注意：（1）顺序栈中元素用向量存放（2）栈底位置是固定不变的，可设置在向量两端的任意一个端点（3）栈顶位置是随着进栈和退栈操作而变化的，用一个整型量top（通常称top为栈顶指针）来指示当前栈顶位置【实现提示】/*定义顺序栈的存储结构*/typedef struct {ElemType stack[MAXNUM];int top;}SqStack;/*初始化顺序栈函数*/void InitStack(SqStack *p){q=(SqStack*)malloc(sizeof(SqStack) /*申请空间*/) /*入栈函数*/void Push(SqStack *p,ElemType x){if(p->top<MAXNUM-1){p->top=p->top+1; /*栈顶+1*/p->stack[p->top]=x; } /*数据入栈*/}/*出栈函数*/ElemType Pop(SqStack *p){x=p->stack[p->top]; /*将栈顶元素赋给x*/p->top=p->top-1; } /*栈顶-1*//*获取栈顶元素函数*/ElemType GetTop(SqStack *p){ x=p->stack[p->top];}/*遍历顺序栈函数*/void OutStack(SqStack *p){ for(i=p->top;i>=0;i--)printf("第%d个数据元素是：%6d\n",i,p->stack[i]);} /*置空顺序栈函数*/void setEmpty(SqStack *p){ p->top= -1;}【参考程序】#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAXNUM 20#define ElemType int/*定义顺序栈的存储结构*/typedef struct{ ElemType stack[MAXNUM];int top;}SqStack;/*初始化顺序栈*/void InitStack(SqStack *p){ if(!p)printf("Eorror");p->top=-1;}/*入栈*/void Push(SqStack *p,ElemType x){ if(p->top<MAXNUM-1){ p->top=p->top+1;p->stack[p->top]=x;}elseprintf("Overflow!\n");}/*出栈*/ElemType Pop(SqStack *p){ ElemType x;if(p->top!=0){ x=p->stack[p->top];printf("以前的栈顶数据元素%d已经被删除！\n",p->stack[p->top]);p->top=p->top-1;return(x);}else{ printf("Underflow!\n");return(0);}}/*获取栈顶元素*/ElemType GetTop(SqStack *p){ ElemType x;if(p->top!=0){ x=p->stack[p->top];return(x);}else{ printf("Underflow!\n");return(0);}}/*遍历顺序栈*/void OutStack(SqStack *p){ int i;printf("\n");if(p->top<0)printf("这是一个空栈！");printf("\n");for(i=p->top;i>=0;i--)printf("第%d个数据元素是：%6d\n",i,p->stack[i]);}/*置空顺序栈*/void setEmpty(SqStack *p){p->top= -1;}/*主函数*/main(){ SqStack *q;int y,cord;ElemType a;do{printf("\n");printf("第一次使用必须初始化！\n");printf("\n");printf("\n 主菜单\n");printf("\n 1 初始化顺序栈\n");printf("\n 2 插入一个元素\n");printf("\n 3 删除栈顶元素\n");printf("\n 4 取栈顶元素\n");printf("\n 5 置空顺序栈\n");printf("\n 6 结束程序运行\n");printf("\n--------------------------------\n");printf("请输入您的选择( 1, 2, 3, 4, 5,6)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){ case 1:{ q=(SqStack*)malloc(sizeof(SqStack));InitStack(q);OutStack(q);}break;case 2:{ printf("请输入要插入的数据元素：a=");scanf("%d",&a);Push(q,a);OutStack(q);}break;case 3:{ Pop(q);OutStack(q);}break;case 4:{ y=GetTop(q);printf("\n栈顶元素为：%d\n",y);OutStack(q);}break;case 5:{ setEmpty(q);printf("\n顺序栈被置空！\n");OutStack(q);}break;case 6:exit(0);}}while (cord<=6);}【思考与提高】（1）读栈顶元素的算法与退栈顶元素的算法有何区别？（2）如果一个程序中要用到两个栈，为了不发生上溢错误，就必须给每个栈预先分配一个足够大的存储空间。

若每个栈都预分配过大的存储空间，势必会造成系统空间紧张。

如何解决这个问题？实验二：栈的链式表示和实现【实验内容与要求】编写一个程序实现链栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序，完成如下功能：（1）初始化链栈（2）链栈置空（3）入栈（4）出栈（5）取栈顶元素（6）遍历链栈【知识要点】链栈是没有附加头结点的运算受限的单链表。

栈顶指针就是链表的头指针。

注意：（1）LinkStack结构类型的定义可以方便地在函数体中修改top指针本身（2）若要记录栈中元素个数，可将元素个数属性放在LinkStack类型中定义。

（3）链栈中的结点是动态分配的，所以可以不考虑上溢。

【实现提示】typedef int Elemtype;typedef struct stacknode {Elemtype data;stacknode * next;}StackNode;/*定义链栈*/stacknode * top; //栈顶指针}LinkStack;/*初始化链栈函数*/void InitStack(LinkStack * s){ s=(LinkStack *)malloc(sizeof(LinkStack));/*初始化申请空间*/ s->top=NULL;}/*链栈置空函数*/void setEmpty(LinkStack * s){ s->top=NULL;}/*入栈函数*/void pushLstack(LinkStack * s, Elemtype x){ p=(StackNode *)malloc(sizeof(StackNode)); //建立一个节点。

p->data=x;p->next=s->top; //指向栈顶。

s->top=p; //插入}/*出栈函数*/Elemtype popLstack(LinkStack * s){x=p->data;s->top=p->next; //当前的栈顶指向原栈的nextfree(p); //释放}/*取栈顶元素函数*/Elemtype StackTop(LinkStack *s){ return s->top->data;}/*遍历链栈函数*/void Disp(LinkStack * s){while (p!=NULL){ printf("%d\n",p->data);p=p->next;}}【参考程序】#include "stdio.h"#include "malloc.h"#include "stdlib.h"typedef int Elemtype;typedef struct stacknode {Elemtype data;stacknode * next;}StackNode;stacknode * top; //栈顶指针}LinkStack;/*初始化链栈*/void InitStack(LinkStack * s){ s->top=NULL;printf("\n已经初始化链栈！\n");}/*链栈置空*/void setEmpty(LinkStack * s){ s->top=NULL;printf("\n链栈被置空！\n");}/*入栈*/void pushLstack(LinkStack * s, Elemtype x){ StackNode * p;p=(StackNode *)malloc(sizeof(StackNode)); //建立一个节点。