【CareerCup】Stacks and Queues—Q3.5

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    题目：

    Write a program to sort a stack in ascending order. You should not make any assumptions about how the stack is implemented. The following are the only functions that should be used to write this program: push | pop | peek | isEmpty.

    翻译：

    写程序将一个栈按升序排序（即元素从栈底到栈顶依次增大）。对这个栈是如何实现的，你不应该做任何特殊的假设。 程序中
能用到的栈操作有：push | pop | peek | isEmpty。

    

    思路：

    我们可以另外开辟一个空栈（最常规的思路），记当前栈为s1，新开辟的栈为s2，我们将s1的栈顶元素出栈，用一个临时变量temp保存，将它与s2的栈顶元素比较（如果s2为空，直接push进去即可），如果temp小于s2的栈顶元素，则将s2的栈顶元素出栈，而后再压入到s1中，再将此时s2的栈顶元素与temp比较，如果temp还小于该栈顶元素，则继续将该栈顶元素压入到s1中，直到temp大于s2的当前栈顶元素或者s2为空（元素全部又压回了s1中），将temp压入到s2中，这样完成了一次从s1到s2的插入操作，如此循环，直到s1为空，此时s2中的元素便按照升序排列。

    实现代码：

/*对栈进行模拟插入排序操作*/PSTACK sort_stack(PSTACK pS){PSTACK pS1 = create_stack();while(!is_empty(pS)){int pop_pSData;pop_stack(pS,&pop_pSData);while(!is_empty(pS1) && pop_pSData<pS1->pTop->data){int pop_pS1Data;pop_stack(pS1,&pop_pS1Data);push_stack(pS,pop_pS1Data);}push_stack(pS1,pop_pSData);}return pS1;}

    完整代码：

/*********************************************************题目描述：将栈按照升序排列，升序排列的意思是元素从栈底到栈顶依次增大Date:2014-03-29**********************************************************//**************************************************************************************************************以下为操作栈的算法，该栈为动态栈。在该栈中，pTop指向的节点中存放该栈的栈顶数据pBottom指向的节点的上一个节点存放该栈的栈底数据，pBottom指向的节点中不存放有效数据，这样做的目的是为了在进行入栈和出栈时方便对栈的操作，而用考虑特殊情况**************************************************************************************************************/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef struct Node{int data;struct Node *pNext;}NODE,*PNODE;typedef struct Stack{PNODE pTop;PNODE pBottom;}STACK,*PSTACK;PSTACK create_stack();void push_stack(PSTACK,int);void traverse_stack(PSTACK);bool pop_stack(PSTACK,int *);bool is_empty(PSTACK);void clear_stack(PSTACK);PSTACK sort_stack(PSTACK);int main(){//创建一个空的栈，pS指针指向该栈PSTACK pS = create_stack();push_stack(pS,4);push_stack(pS,3);push_stack(pS,7);push_stack(pS,1);push_stack(pS,5);push_stack(pS,9);push_stack(pS,2);push_stack(pS,6);printf("Befote Sorted:\n");traverse_stack(pS);PSTACK pS1 = sort_stack(pS);printf("After Sorted:\n");traverse_stack(pS1);clear_stack(pS);clear_stack(pS1);return 0;}/*创建一个空栈,并返回指向该栈的指针*/PSTACK create_stack(){PSTACK pS = (PSTACK)malloc(sizeof(STACK));pS->pTop = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));if(NULL==pS || NULL==pS->pTop){   printf("malloc failed");   exit(-1);}else{   pS->pBottom = pS->pTop;   pS->pBottom->pNext = NULL;}return pS;}/*判断该栈是否为空*/bool is_empty(PSTACK pS){if(pS->pTop == pS->pBottom)   return true;    else   return false;}/*向pS指针指向的栈中压入数据val*/void push_stack(PSTACK pS,int val){PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));if(NULL==pNew){   printf("malloc failed");   exit(-1);}else{   pNew->data = val;   pNew->pNext = pS->pTop;   pS->pTop = pNew;}return ;}/*从栈中推出数据，并将推出的数据保存在pData指针所指向的位置*/bool pop_stack(PSTACK pS,int *pData){if(is_empty(pS))   return false;else{   PNODE p = pS->pTop;   *pData = p->data;   pS->pTop = p->pNext;   free(p);   p = NULL;   return true;}}/*遍历栈，并自栈顶向栈底输出栈中的数据*/void traverse_stack(PSTACK pS){PNODE pCurrent = pS->pTop; while(pCurrent != pS->pBottom)       {   printf("%d ",pCurrent->data);   pCurrent = pCurrent->pNext;}printf("\n");return ;}/*清空栈，即将其还原为空栈*/void clear_stack(PSTACK pS){if(is_empty(pS))   return ;else{   PNODE p = pS->pTop;   PNODE r = NULL;   while(p != pS->pBottom)   {r = p->pNext;free(p);p = r;   }   pS->pTop = pS->pBottom;   }}/*对栈进行模拟插入排序操作*/PSTACK sort_stack(PSTACK pS){PSTACK pS1 = create_stack();while(!is_empty(pS)){int pop_pSData;pop_stack(pS,&pop_pSData);while(!is_empty(pS1) && pop_pSData<pS1->pTop->data){int pop_pS1Data;pop_stack(pS1,&pop_pS1Data);push_stack(pS,pop_pS1Data);}push_stack(pS1,pop_pSData);}return pS1;}

    测试结果：

    注：代码开源到Github：https://github.com/mmc-maodun/CareerCup