0 栈的基本概念

栈，根据存储结构的不同，可分为：链栈和顺序栈。

1 顺序栈的知识概览

2 编程复现

2.1 定义基本数据结构

typedef char DataType; // 基本数据类型

enum Status { ERROR, OK, OVERFLOW };// 状态(码) : 枚举类型

#define MAXSIZE_STACK 100 //栈内最大元素数

typedef struct { // 顺序栈

DataType *base; // 栈底指针 (NULL:栈结构不存在；【重点】 初始化后，始终指向栈底)

DataType *top; //栈顶指针 【重点】(初始时：top==base; top所指处无任何元素)

int stackSize; //栈可用的最大容量

}SeqStack;

2.2 基本操作

Status InitStack(SeqStack &S); //初始化

Status Push(SeqStack &S, DataType e); //入栈

Status Pop(SeqStack &S, DataType &e); //出栈

bool StackEmpty(SeqStack S); //判定栈空

bool StackFull(SeqStack S); //判定栈满

Status GetTop(SeqStack S, DataType &e); //取得栈顶元素

int StackLength(SeqStack &S); //栈的长度

Status StackTraverse(SeqStack S); //栈的遍历

0> 初始化

Status InitStack(SeqStack &S){

S.base = new DataType [MAXSIZE_STACK];

if(S.base==NULL){

exit(OVERFLOW);

}

S.top = S.base;

S.stackSize = MAXSIZE_STACK; // 设置栈的可用最大容量

return OK;

}

1> 入栈

Status Push(SeqStack &S, DataType e){//入栈

if(S.top - S.base == S.stackSize){ // 栈满

return ERROR;

}

*S.top = e;

S.top++;

StackTraverse(S);

return OK;

}

2> 出栈

Status Pop(SeqStack &S, DataType &e){//出栈

if(S.top==S.base){//栈空

return ERROR;

}

e = *(S.top-1); //返回栈顶元素的值 【易错】top所指处系栈顶元素的后一位，而非直接指向栈顶元素

S.top--; //【易混】要么，是先自减1，再取栈顶元素(*(S.top-1))，最后降top的位置(top--)；要么，先自降top位置(top-1)，再直接取当前栈顶top位置的元素(即 S.top即为栈顶元素真值)

return OK;

}

3> 判定栈空

bool StackEmpty(SeqStack S){ // 栈空?

if(S.base==S.top){ // 栈空

return true;

}

return false; //栈不为空

}

3> 判定栈满

bool StackFull(SeqStack S){ //栈满?

if(S.top-S.base == S.stackSize){

return true;//栈满

}

return false; //栈未满

}

4> 取栈顶元素

Status GetTop(SeqStack S, DataType &e){//取栈顶元素

if(S.top==S.base){//栈空

return ERROR;

}

e = *(S.top-1); //【易错】

return OK;

}

5> 栈的长度

int StackLength(SeqStack &S){

if(S.base==NULL){

return -1;

}

return S.top-S.base;

}

6> 栈的遍历

Status StackTraverse(SeqStack S){//遍历

if(S.base == NULL){ // 栈结构不存在

return ERROR;

}

if(S.base == S.top){//栈空

return ERROR;

}

DataType *p = S.top;

while(p!=S.base){

cout<

p--;

}

cout<

return OK;

}

7> 执行：Main函数

#include

#include

#include"base.h" // 引入 基本数据类型 以及 表函数处理结果的状态码结构体 Status

#include // main函数中需要测试调用 (string类)

using namespace std;

int main(){

SeqStack S;

InitStack(S);

string instruction="-"; // string 在 cmd | 标准I/O 模式中输入时，将会以空格隔断字符串

DataType data;

cout<

cout

while(instruction!= "#"){

cout<

cin>>instruction;

if(instruction=="PUSH"){

if(!StackFull(S)){

cout<

cin>>data;

//cout<

Push(S, data);

} else {

cout<"<

}

} else if(instruction=="POP"){

Status status = Pop(S, data);

if(status==OK){

cout<

} else {

cout<"<

}

} else {

cout<"<

}

cout<

}

StackTraverse(S);

return 0;

}

8> Output For Test

Please Input Your Instructions:

[INSTRUCTION]PUSH

[PUSH DATA]8

(length:1)

[INSTRUCTION]PUSH

[PUSH DATA]7

(length:2)

[INSTRUCTION]PUSH

[PUSH DATA]3

(length:3)

[INSTRUCTION]PUSH

[PUSH DATA]1

(length:4)

[INSTRUCTION]PUSH

[PUSH DATA]K

(length:5)

[INSTRUCTION]PUSH

[PUSH DATA]M

(length:6)

[INSTRUCTION]POP

[POP DATA]M

(length:5)

[INSTRUCTION]%

(length:5)

[INSTRUCTION]#

(length:5)

M KM 1KM 31KM 731KM 8731KM

参考文献

《数据结构(C语言版 / 严蔚敏 李冬梅 吴伟民 编)》