栈

一.栈的顺序存储结构及其基本运算的实现

1.基本运算

(1).初始化栈

void InitStack(SqStack *&s)
{
    s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
    s->top=-1;
}

(2).销毁栈

void DestroyStack(SqStack *&s)
{
    free(s);
}

(3).判断栈是否为空

bool StackEmpty(SqStack *s)
{
    return(s->top==-1);
}

(4).进栈

bool Push(SqStack *&s,ElemType e)
{
    if (s->top==MaxSize-1)    //栈满的情况，即栈上溢出
        return false;
    s->top++;
    s->data[s->top]=e;
    return true;
}

(5).出栈

bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)     //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    s->top--;
    return true;
}

(6).取栈顶元素

bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)         //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    return true;
}

(7).求栈中元素的个数

int StackLength(SqStack *s)  //返回栈中元素个数——栈长度
{
    return(s->top+1);
}

(8).输出栈

void DispStack(SqStack *s)  //输出栈
{
    int i;
    for (i=s->top;i>=0;i--)
        printf("%c ",s->data[i]);
    printf("\n");
}

2.应用示例

(1).设计一个算法利用顺序栈判断一个字符串是否为对称串。

bool symmetry(ElemType str[])
{
    int i;
    ElemType e;
    SqStack *st;
    InitStack(st);
    for(i=0;str[i]!='\0';i++)
        Push(st,str[i]);
    for(i=0;str[i]!='\0';i++)
    {
        Pop(st,e);
        if(str[i] != e)
        {
            DestroyStack(st);
            return false;
        }
    }
    DestroyStack(st);
    return true;
}

 

二.栈的链式存储结构及其基本运算的实现

1.基本运算

(1).初始化栈

void InitStack(LinkStStack *&s)  //初始化栈
{
    s=(LinkStStack *)malloc(sizeof(LinkStStack));
    s->next=NULL;
}

(2).销毁栈

void DestroyStack(LinkStStack *&s)  //销毁栈
{
    LinkStStack *p=s->next;
    while (p!=NULL)
    {
        free(s);
        s=p;
        p=p->next;
    }
    free(s);    //s指向尾结点,释放其空间
}

(3).判断栈是否为空

bool StackEmpty(LinkStStack *s)  //判断栈是否为空
{
    return(s->next==NULL);
}

(4).进栈

void Push(LinkStStack *&s,ElemType e)  //入栈
{
    LinkStStack *p;
    p=(LinkStStack *)malloc(sizeof(LinkStStack));
    p->data=e;              //新建元素e对应的节点*p
    p->next=s->next;        //插入*p节点作为开始节点
    s->next=p;
}

(5).出栈

bool Pop(LinkStStack *&s,ElemType &e)  //出栈
{
    LinkStStack *p;
    if (s->next==NULL)      //栈空的情况
        return false;
    p=s->next;              //p指向开始节点
    e=p->data;
    s->next=p->next;        //删除*p节点
    free(p);                //释放*p节点
    return true;
}

(6).取栈顶元素

bool GetTop(LinkStStack *s,ElemType &e)  //取栈顶元素
{
    if (s->next==NULL)      //栈空的情况
        return false;
    e=s->next->data;
    return true;
}

(7).求栈的长度

int StackLength(LinkStStack *s)  //返回栈长度
{
    int i=0;
    LinkStStack *p;
    p=s->next;
    while (p!=NULL)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return(i);
}

(8).输出栈中元素

void DispStack(LinkStStack *s)  //输出栈中元素
{
    LinkStStack *p=s->next;
    while (p!=NULL)
    {
        printf("%c ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}

2.应用示例

(1).设计一个算法判断输入的表达式中括号是否配对（假设只含有左、右圆括号）

bool Match(char exp[],int n)
{
    int i=0;
    char e;
    bool match = true;
    LinkStNode *st;
    InitStack(st);
    while(i<n && match)
    {
        if(exp[i] == '(')
            Push(st,exp[i]);
        else if(exp[i] == ')')
        {
            if(GetTop(st,e) == true)
            {
                if(e != '(')
                    match = false;
                else
                    Pop(st,e);
            }
            else   //无法取栈顶元素时表示不匹配
                match = false;
        }
        i++;
    }
    if(!StackEmpty(st))
        match = false;
    DestroyStack(st);
    return match;
}