数据结构概述 第三章

        第三章   栈和队列

一．栈

1.栈：限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表（允许插入和删除的一端称为栈顶;另一端称为栈底）。

2.空栈：不含任何数据元素的栈。

3.在任何时候出栈的元素都只能是栈顶元素，即最后入栈者最先出栈，具有后进先出的特性。

4.栈的抽象数据类型定义：

（1）Push（输入：元素值x；输出：如果插入不成功，则抛出异常）功能：入栈操作，在栈顶插入一个元素x。

（2）Pop（输入：无；输出：如果删除成功，返回被删元素值，否则抛出异常）功能：出栈操作，删除栈顶元素。

（3）GetTop（输入：无；输出：若栈不空，返回当前的栈顶元素值）功能：取栈顶元素，读取当前的栈顶元素。

（4）Empty（输入：无；输出：如果栈为空，返回1，否则返回0）功能：判空操作，判断栈是否为空。

 

5.(1)顺序栈的实现：

模板：

Const int stacksize=10;

Template<class dt>

Class seqstack

{

 public:

      seqstack();

      ~seqstack(){}

      void Push(dt x);

      dt Pop();

      dt GetTop();

      int Empty();

      private:

             dt data[stacksize];

             int top;

};

 

(2).顺序栈：

（1）入栈算法Push：

Template<class dt>

Void seqstack<dt>::Push(dt x)

{

If(top==stacksize-1)throw “上溢”;

Data[++top]=x;

}

(2)出栈算法Pop:

Template<class dt>

Dt seqstack<dt>::Pop()

{

If(top==-1)throw “下溢”;

X=data[top--];

Return x;

}

6.链栈：

（1）入栈算法Push:

Template<class dt>

Void linkstack<dt>::Push(dt x)

{

S=new Node;s->data=x;s->next=top;top=s;

}

(2)出栈算法Pop:

Template<class dt>

Dt linkstack<dt>::Pop()

{

If(top==NULL)throw “下溢”;

X=top->data;p=top;

Top=top->next;delete p;return x;

}

二．队列

1.队列：只允许在一端进行插入操作，在另一端进行删除操作的线性表。

2.队列中的元素具有先进先出的特性。

3.队列的抽象数据类型定义

（1）EnQueue(输入：元素值x；输出：如果插入不成功，则抛出异常)功能：入队操作，在对尾插入一个元素。

（2）DeQueue(输入：无；输出：如果删除成功，返回被删元素值，否则，抛出删除异常)

功能：出队操作，删除队头元素。

（3）GetQueue(输入：无；输出：若队列不空，返回队头元素)功能：读取队头元素。

（5）Empty(输入：无；输出：如果队列为空，返回1，否则返回0）功能：判空操作，判断队列是否为空。

4.(1)模板：

Const int Queuesize=100;

Template<class dt>

Class cirQueue

{

Public:

cirQueue(){front=rear=Queuesize-1;}

~cirQueue(){}

Void EnQueue(dt x);

Dt DeQueue();

De GetQueue();

Int Empty(){front==rear?return 1:return 0;}

Private:

Dt data[Queuesize];

Int front,rear;

};

(2)循环队列：

（1）入队算法EnQueue：

template<class dt>

void cirQueue<dt>::EnQueue(dt x)

{

if((rear+1)%Queuesize==front)throw “上溢”;

rear=(rear+1)%Queuesize;

data[rear]=x;

}

(2)出队算法DeQueue:

template<class dt>

dt cirQueue<dt>::DeQueue()

{

Ii(rear==front)throw “下溢”;

front=(front+1)%Queuesize;

return data[front];

}

(3)读取队头元素算法GetQueue:

template<class dt>

dt cirQueue<dt>::GetQueue()

{

if(rear==front)throw “下溢”;

i=(front+1)%Queuesize;

return data[i];

}

5.链队列

（1）构造函数算法linkQueue：

template<class dt>

linkQueue<dt>::linkQueue()

{

s=new Node; s->next=NULL;front=rear=s;

}

(2)入队算法EnQueue：

template<class dt>

void linkQueue<dt>::EnQueue(dt x)

{

s=new Node;s->data=x;

s->next=NULL;rear->next=s;

rear=s;

}

(3)出队算法DeQueue：

template<class dt>

dt linkQueue<dt>::DeQueue()

{

if(rear==front)throw “下溢”;

p=front->next;x=p->next;

front->next=p->next;

if(p->next==NULL) rear=front;

delete=p;return x;

}