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编程问答

栈——栈的定义及基本操作（初始化、判空、进栈、出栈、遍历栈、销毁栈等）

發布時間：2023/12/9 编程问答 22 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了栈——栈的定义及基本操作（初始化、判空、进栈、出栈、遍历栈、销毁栈等）小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

文章目錄

- 棧的定義
- 棧的存儲
- 棧上的基本操作
- - 初始化
  - 判空操作
  - 進棧操作
  - 出棧操作
  - 讀棧頂元素
  - 遍歷棧
  - 銷毀棧
- 完整代碼及實例
- 共享棧

棧的定義

棧（Stack）是只允許在一端進行插入或刪除操作的線性表。

棧的示意圖：

棧頂Top：線性表允許插入和刪除的那一端。
棧底Bottom：固定的，不允許進行插入和刪除的另一端。

?假設某個棧S={a1,a2, … ,an}，如上圖所示，則a1為棧底元素，an為棧頂元素。由于只能在棧頂進行插入和刪除操作，故進棧順序為a1,a2, … ,an，出棧順序為an, … ,a2,a1。故棧的操作特性是后進先出LIFO（Last In First Out），稱為后進先出的線性表。

?空棧：不含任何元素的空表。

棧的存儲

?棧的存儲方式有兩種：順序棧和鏈棧，即棧的順序存儲和鏈式存儲。
?采用順序存儲的棧稱為順序棧，它利用一組地址連續的存儲單元存放自棧底到棧頂的元素，同時附設一個指針（top）指示當前棧頂的位置。
?棧的順序存儲類型描述：

#define MaxSize 100 //定義棧中元素的最大個數 typedef struct SqStack{int data[MaxSize]; //存放棧中的元素int top; //棧頂指針 }SqStack;

?采用鏈式存儲的棧稱為鏈棧，鏈棧便于多個棧共享存儲空間和提高其效率，且不存在棧滿上溢的情況。通常采用單鏈表實現，并且所有操作都是在單鏈表的表頭進行的。在本文中主要是介紹了順序棧下的一些基本操作，關于鏈棧的實現與單鏈表類似，可以參考單鏈表的定義及其基本操作。

?棧的鏈式存儲類型描述：

typedef struct LinkNode{int data; //數據域struct LinkNode *next; //指針域 }*LiStack; //棧類型定義

棧上的基本操作

?棧的基本操作包括：

初始化InitStack(&S);
判空Empty(S);
進棧Push(&S, x);
出棧Pop(&S, &x);
讀棧頂元素GetTop(S);
遍歷棧PrintStack(&S);
銷毀棧DestroyStack(&S);

?[注]以上操作均采用順序棧來實現。

初始化

初始時設置S.top = -1。

//初始化 void InitStack(SqStack &S){S.top = -1; }

判空操作

??？諚l件：S.top == -1; 棧滿條件：S.top ==MaxSize-1。

//判?？?/span> bool Empty(SqStack S){if(S.top == -1){return true;}else{return false;} }

進棧操作

?由于初始設置S.top=-1，故棧頂指針先加一，再入棧。

//入棧 void Push(SqStack &S, int x){if(S.top == MaxSize-1){cout<<"棧滿"<<endl;return;}S.data[++S.top] = x; //指針先加一，再入棧 }

出棧操作

?先出棧，指針再減一。

//出棧 void Pop(SqStack &S, int &x){if(S.top == -1){cout<<"?？?#34;<<endl;return;}x = S.data[S.top--]; //先出棧，指針再減一 }

讀棧頂元素

//讀棧頂元素 int GetTop(SqStack S){if(S.top == -1){cout<<"?？?#34;<<endl;return -1;}else{return S.data[S.top];} }

遍歷棧

?當棧不為空時，循環輸出當前棧頂元素。

//遍歷棧 void PrintStack(SqStack S){while(S.top != -1){cout<<S.data[S.top--]<<" ";}cout<<endl; }

銷毀棧

?棧的銷毀令S.top = -1即可。

//銷毀棧 void DestroyStack(SqStack &S){S.top = -1; }

完整代碼及實例

?完整代碼及實例：

#include<bits/stdc++.h> using namespace std;#define MaxSize 100 //定義棧中元素的最大個數 typedef struct SqStack{int data[MaxSize]; //存放棧中的元素int top; //棧頂指針 }SqStack;//初始化 void InitStack(SqStack &S){S.top = -1; }//判?？?/span> bool Empty(SqStack S){if(S.top == -1){return true;}else{return false;} }//入棧 void Push(SqStack &S, int x){if(S.top == MaxSize-1){cout<<"棧滿"<<endl;return;}S.data[++S.top] = x; }//出棧 void Pop(SqStack &S, int &x){if(S.top == -1){cout<<"?？?#34;<<endl;return;}x = S.data[S.top--]; }//讀棧頂元素 int GetTop(SqStack S){if(S.top == -1){cout<<"棧空"<<endl;return -1;}else{return S.data[S.top];} }//遍歷棧 void PrintStack(SqStack S){while(S.top != -1){cout<<S.data[S.top--]<<" ";}cout<<endl; }//銷毀棧 void DestroyStack(SqStack &S){S.top = -1; }int main(){SqStack S;InitStack(S);Push(S,1);//入棧Push(S,2);Push(S,3);Push(S,4);cout<<"棧頂元素為："<<GetTop(S)<<endl;cout<<"出棧順序為：";PrintStack(S);int x;Pop(S,x);cout<<x<<"出棧"<<endl;cout<<"棧中剩余元素：";PrintStack(S);Pop(S,x);cout<<x<<"出棧"<<endl;cout<<"棧中剩余元素：";PrintStack(S);if(!Empty(S)){cout<<"當前棧不為空"<<endl;}else{cout<<"當前棧為空"<<endl;}return 0; }

?運行結果：

共享棧

?利用棧底位置相對不變的特性，可以讓兩個順序棧共享一個一維數據空間，將兩個棧的棧底分別設置在共享空間的兩端，兩個棧頂向共享空間的中間延伸。如下圖所示：

兩個棧的棧頂指針都指向棧頂元素。

判空：top0 = -1 時0號棧為空， top1 = MaxSize-1 時1號棧為空。

棧滿：當且僅當兩個棧頂指針相鄰，即top1 - top0 = 1 時棧滿。

進棧：0號棧進棧時，top0先加一再賦值， 1號棧進棧時top1先減一再賦值。

出棧：0號棧出棧時，先出棧top0再減一， 1號棧出棧時先出棧top1再加一。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的栈——栈的定义及基本操作（初始化、判空、进栈、出栈、遍历栈、销毁栈等）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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