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資料結構(嚴蔚敏)之三——順序棧之c語言實現

實驗:

編寫一個程式實現順序棧的各種基本運算,並在此基礎上設計一個主程式,完成如下功能:

(1)初始化順序棧

(2)插入元素

(3)刪除棧頂元素

(4)取棧頂元素

(5)遍歷順序棧

(6)置空順序棧

分析:

棧的順序儲存結構簡稱為順序棧,它是運算受限的順序表。

對於順序棧,入棧時,首先判斷棧是否為滿,棧滿的條件為:p->top= =MAXNUM-1,棧滿時,不能入棧; 否則出現空間溢位,引起錯誤,這種現象稱為上溢。

出棧和讀棧頂元素操作,先判棧是否為空,為空時不能操作,否則產生錯誤。通常棧空作為一種控制轉移的條件。

注意

(1)順序棧中元素用向量存放

(2)棧底位置是固定不變的,可設定在向量兩端的任意一個端點

(3)棧頂位置是隨著進棧和退棧操作而變化的,用一個整型量top(通常稱top為棧頂指標)來指示當前棧頂位置

順序棧的實現:

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

typedef int SElemType;
typedef int Status;
#define INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
#define Ok 1
#define Error 0
#define True 1
#define False 0
typedef struct
{
	SElemType *base;
	SElemType *top;
	int stacksize;
}SqStack;

//初始化棧
Status InitStack(SqStack *s)
{
	s->base = (SElemType *)malloc(INIT_SIZE * sizeof(SElemType));
	if(!s->base)
	{
		puts("儲存空間分配失敗!");
		return Error;
	}
	s->top = s->base;
	s->stacksize = INIT_SIZE;
	return Ok;
}

//清空棧
Status ClearStack(SqStack *s)
 {
   s->top = s->base;
   return Ok;
 }

//棧是否為空
Status StackEmpty(SqStack *s)
 {
   if(s->top == s->base)
     return True;
   else
     return False;
 }

//銷燬棧
Status Destroy(SqStack *s)
{
	free(s->base);
	s->base = NULL;
	s->top = NULL;
	s->stacksize=0;
	return Ok;
}

//獲得棧頂元素
Status GetTop(SqStack *s, SElemType &e)
{
	if(s->top == s->base) return Error;
	e = *(s->top - 1);
	return Ok;
}

//壓棧
Status Push(SqStack *s, SElemType e)
{
	if(s->top - s->base >= s->stacksize)//棧滿
	{
		s->base = (SElemType *)realloc(s->base, (s->stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));
		if(!s->base)
		{
			puts("儲存空間分配失敗!");
			return Error;
		}
		s->top = s->base + s->stacksize;//修改棧頂位置
		s->stacksize += STACKINCREMENT;//修改棧長度

	}
	*s->top++  = e;
	return Ok;
}

//彈棧
Status Pop(SqStack *s, SElemType *e)
{
	if(s->top == s->base) return Error;
	--s->top;
	*e = *(s->top);
	return Ok;
}

//遍歷棧
Status StackTraverse(SqStack *s,Status(*visit)(SElemType))
 {
     SElemType *b = s->base;//此處不能直接用base或top移動,即不能改變原棧的結構
     SElemType *t = s->top;
   while(t > b)
     visit(*b++);
   printf("\n");
   return Ok;
 }

Status visit(SElemType c)
 {
   printf("%d ",c);
   return Ok;
 }

測試程式碼:
int main()
{
	SqStack a;
	SqStack *s = &a;
	SElemType e;
	InitStack(s);
	int n;
	puts("請輸入要進棧的個數:");
	scanf("%d", &n);
	while(n--)
	{
		int m;
		scanf("%d", &m);
		Push(s, m);
	}
	StackTraverse(s, visit);
	puts("");
	puts("8進棧後:");
	Push(s, 8);
	StackTraverse(s, visit);
	puts("");
	Pop(s, &e);
	printf("出棧的元素是:%d\n", e);
	printf("元素出棧後事實上並沒有清除,依然存在於記憶體空間,所謂的出棧只是指標移動,出棧的元素是%d\n", *s->top);//判斷出棧後元素是否還存在於記憶體中
	Destroy(s);
	return 0;
}

執行結果: