数据结构——栈的学习

来源：互联网发布：广州淘宝拍照的地方编辑：程序博客网时间：2024/06/19 05:12

一、什么是栈？

栈是限制在一端进行操作（插入、删除）的线性表；
我们俗称为堆栈；
只不过是一种特殊的线性表，有顺序栈、也有链式栈

二、栈的特点

具有先进后出的特点，即先进栈的数据后出栈（LIFO）；
入栈出栈可交替进行；

对于特点1、2经常出面试题目：一个栈的入栈序列为ABCDE，则不可能的出栈序列为? （AB)A:ECDBAB:DCEABC:DECBAD:ABCDEE:EDCBA解析：A：E先出可以做到，C绝对不能在E先出的情况下比B先出栈；所以A错；      B：D最先出栈，说明之前进栈顺序为ABCD，出栈时B先出A后出，故B错      C：C先出栈，所以是A,B,C，D依次入栈，D出栈E入栈，E出栈，CBA依次出栈；      D，E：正确；

3.栈的操作只能在线性表的表尾进行，即是我们所说的栈顶；

4.对于栈的实现一般才用顺序结构；

三、栈的实现

typedef int ElemType;typedef struct{    ElemType *base;//指向栈底的指针    ElemType *top;//指向栈顶的指针    int StackSize;//栈的当前大小}sqstack_t;/*创建一个栈*/void stack_cread(sqstack_t *q){    q->base = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*MAX_SIZE);//用malloc函数申请一个(sizeof(ElemType)*MAX_SIZE大小的空间，并用base指向它；    if(!q->base)    {        printf("creat stack failed\n");//为空，申请失败；        exit(0);    }    q->top=q->base;//创建时栈为空，即我们的栈顶指针和栈底指针指向同一个地方；    q->StackSize=MAX_SIZE;//我们申请的栈的大小为100}//入栈操作void stack_push(sqstack_t *q,ElemType e){    if(q->top-q->base>=q->StackSize)    {        q->top=(ElemType *)realloc(q->top,sizeof(ElemType)*(MAX_SIZE+ADD_SIZE));//当栈满时，我们给它增加空间；        if(!q->top)        {            printf("creat failed\n");            exit(0);        }        q->StackSize+=ADD_SIZE;    }    *(q->top)=e;    q->top++;//当前的栈顶指针指向的空间为空，就是这个存储单元没值，入栈时直接放了该空间，然后指针++，方便下次的入栈操作}void stack_pop(sqstack_t *q,ElemType *e){    if(q->top==q->base)    {        printf("stack is empty\n");        exit(0);    }    else        *e=*(--(q->top));//因为当前的栈顶指针指向的空间为空，就是这个存储单元没值，方便入栈，所以出栈要先--；}

四、栈的应用

1、实现逆波兰标识法：利用栈的特点；输入为数字，就入栈，输入为运算符号出栈两次，根据符号计算结果，然后结果入栈；

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>#include <ctype.h>typedef char ElemType;//typedef int ElemType;#define MAX_SIZE 100#define ADD_SIZE 10typedef struct{    ElemType *base;//指向栈底的指针    ElemType *top;//指向栈顶的指针    int StackSize;//栈的当前大小}sqstack_t;void stack_cread(sqstack_t *);void stack_push(sqstack_t *q,ElemType e);ElemType stack_pop(sqstack_t *q);int stack_clear(sqstack_t *q);void stack_show(sqstack_t *q);int main(){    char ch;    int i=0;    char  arr[10];    double num1,num2,num;    sqstack_t Q;    stack_cread(&Q);    printf("please input the number:");    scanf("%c",&ch);    while(ch!='#')    {        while(isdigit(ch)||ch=='.')//判断是否为数字        {                arr[i++]=ch;                arr[i]='\0';                scanf("%c",&ch);                if(ch==' ')                {                    num=atoi(arr);//字符串转为数值                    stack_push(&Q,num);                    i=0;                }        }        scanf("%c",&ch);        switch (ch)        {            case '+':num1=stack_pop(&Q);                     num2=stack_pop(&Q);                     stack_push(&Q,num1+num2);                     break;            case '-':num1=stack_pop(&Q);                     num2=stack_pop(&Q);                     stack_push(&Q,num2-num1);                     break;            case '*':num1=stack_pop(&Q);                     num2=stack_pop(&Q);                     stack_push(&Q,num1*num2);                     break;            case '/':num1=stack_pop(&Q);                     num2=stack_pop(&Q);                     if(num1!=0)                        stack_push(&Q,num2/num1);                     else                        printf("error");                     break;        }    }     printf("%f",(float)stack_pop(&Q));
return 0; }

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