C# 数组集合<三> 顺序栈和链栈

来源：互联网发布：2017微信秒余额源码编辑：程序博客网时间：2024/04/29 23:15

概念：

栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

我们通常说堆栈那么其实他俩并非一个概念，我们从编译程序占用的内存分配来了解一下。

栈区（stack）— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

堆区（heap）— 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放。

文字常量区（CONST）—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放.

程序代码区（Program）—存放函数体的二进制代码。

顺序栈(SequenceStack)：用一片连续的存储空间来存储栈中的数据元素。类似于顺序表，用一维数组来存放栈中的数据元素。缺点：浪费存储空间。

链栈(LinkedStack)：用链式存储结构来存储的栈.链栈通常用单链表来表示。

C#下代码的实现：

公共接口：

IStack：

  internal interface IStack<T>    {        void Push(T item);        T Pop();        T GetTop();        int GetLength();        bool IsEmpty();        void Clear();    }

顺序栈：

/* *  顺序栈 *  */namespace Data_Structure_Demo{    using System;    public class SequenceStack<T> : IStack<T>    {        //栈的容量        //用于存储栈中数据元素        private readonly T[] stackData;        private int stackSize;        //栈顶元素index        private int stackTop;        /// <summary>        ///     构造函数  初始化一个顺序栈 给定存储空间 栈元素为空        /// </summary>        /// <param name="size"></param>        public SequenceStack(int size)        {            this.stackData = new T[size];            this.stackSize = size;            this.stackTop = -1;        }        public T this[int index]        {            get { return this.stackData[index]; }            set { this.stackData[index] = value; }        }        public int StackSize        {            get { return this.stackSize; }            set { this.stackSize = value; }        }        public int StackTop        {            get { return this.stackTop; }        }        public int GetLength()        {            return this.stackTop + 1;        }        public void Clear()        {            this.stackTop = -1;        }        public bool IsEmpty()        {            if (this.stackTop == -1)            {                return true;            }            return false;        }        public void Push(T value)        {            if (this.IsFull())            {                Console.WriteLine("Stack is Full!(SB 栈都满了还往里怼！)");            }            this.stackData[++this.stackTop] = value;        }        public T Pop()        {            T value = default(T);            if (this.IsEmpty())            {                Console.WriteLine("Stack is Empty!(si bu si sa 都没了取个鸡毛！)");                return default(T);            }            value = this.stackData[this.stackTop];            --this.stackTop;            return value;        }        public T GetTop()        {            if (this.IsEmpty())            {                Console.WriteLine("Stack is Empty !(si bu si sa 都没了取个鸡毛！)");                return default(T);            }            return this.stackData[this.stackTop];        }        public bool IsFull()        {            if (this.stackTop == this.stackSize - 1)            {                return true;            }            return false;        }    }}

链栈：

链栈节点

LinkStackNode：

  public class LinkStackNode<T>    {        //数据域        //引用域           public LinkStackNode()        {            this.Data = default(T);            this.Next = null;        }        public LinkStackNode(T val)        {            this.Data = val;            this.Next = null;        }        public LinkStackNode(T val, LinkStackNode<T> p)        {            this.Data = val;            this.Next = p;        }        //数据域属性        public T Data { get; set; }        //引用域属性        public LinkStackNode<T> Next { get; set; }    }

链栈实现：

public  class LinkStack<T> : IStack<T>    {        private LinkStackNode<T> top;     //栈顶指示器        private int size;             //栈中元素的个数        //栈顶指示器属性        public LinkStackNode<T> Top        {            get { return top; }            set { top = value; }        }        //元素个数属性        public int Size        {            get { return size; }            set { size = value; }        }        public LinkStack()        {            top = null;            size = 0;        }        //判断链栈是否为空        public bool IsEmpty()        {            if ((top == null) && (size == 0))                return true;            else                return false;        }        public int GetLength()        {            return size;        }        public void Clear()        {            top = null;            size = 0;        }        //入栈操作        //在单链表的起始处插入一个结点        public void Push(T item)        {            LinkStackNode<T> q = new LinkStackNode<T>(item);            if (top == null)            {                top = q;            }            else            {                //将新结点的next指向栈顶指示器top所指向的结点                q.Next = top;                //将栈顶指示器top指向新结点                top = q;            }            ++size;        }        //出栈操作        public T Pop()        {            if (IsEmpty())            {                Console.WriteLine("Stack is empty !");                return default(T);            }            LinkStackNode<T> p = top;            top = top.Next;            --size;            return p.Data;        }        //获取栈顶结点的值        public T GetTop()        {            if (IsEmpty())            {                Console.WriteLine("Stack is empty !");                return default(T);            }            return top.Data;        }    }

这里没有贴出测试代码！我将会把所有类型的基本实现写完之后，会利用这些结构编写一些经典算法来实战。

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