数据结构 3-1-2 共享栈

一、概念

共享栈是为了优化一般栈的空间利用而提出的优化，在线性栈的两端设置两个栈，共用整个空间，即在一个数组空间中实现了两个栈。可能在实际中并不会用到，但是在题目考察中还是会出现的。
共享栈是为了更有效地利用存储空间，两个栈的空间相互调节，只有在整个存储空间被占满时才发生上溢。其存取数据的时间复杂度均为 0(1），对存取效率没有什么影响。

二、定义

在纯数组形式上做改动，两个变量用于记录两个栈的栈顶元素位置。

struct Stack{int *data;int front;int back;
};

三、代码实现

本质上就是两个栈的混合，分别记为front和back，front是在前面的栈，初始化为-1，从头开始增加，back是在后面的栈，初始化为initsize，从尾部开始递减。特别的地方是判断是否满了，如果两个位置相隔为1，那么说明共享栈已满，不能再继续添加元素。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int initsize=10;
struct Stack{int *data;int front;int back;
};
struct Stack s;
void init()
{s.front=-1;s.back=initsize;s.data=(int*)malloc(sizeof(int)*initsize);
}
bool push(int num,int tar)
{if(s.front+1==s.back)return false;if(tar==1)s.data[++s.front]=num;elses.data[--s.back]=num;return true;
}int pop(int tar)
{if(tar==1){if(s.front==-1)return -1;return s.data[s.front--];}else{if(s.back==initsize)return -1;return s.data[s.back++];}
}
bool isEmpty(int tar)
{if(tar==1){if(s.front==-1)return true;elsereturn false;}else{if(s.back==initsize)return true;elsereturn false;}
}
void print()
{if(isEmpty(1))printf("The front stack is empty!\n");else{printf("Front:"); while(!isEmpty(1))printf("%d ",pop(1));printf("\n");}if(isEmpty(2))printf("The back stack is empty!\n");else{printf("Front:");while(!isEmpty(2))printf("%d ",pop(2));printf("\n");} }void pushmode()
{int tar,num;printf("input the number and the target you want to push:");scanf("%d %d",&num,&tar);if(push(num,tar))printf("Push succeed!\n");elseprintf("ERROR\n");
}
void popmode()
{int tar;printf("Input the target you want to pop:");scanf("%d",&tar);if(!isEmpty(tar))printf("%d has been deleted\n",pop(tar));elseprintf("ERROR!\n");
}
int top()
{int tar;printf("Input the target you want to get:");scanf("%d",&tar);if(isEmpty(tar))printf("The stack is empty!\n");else{if(tar==1)printf("%d is the last number in the stack\n",s.data[s.front]);elseprintf("%d is the last number in the stack\n",s.data[s.back]);}
}
int main()
{init();int n,num,choice=-1;printf("Front stack:");scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++){scanf("%d",&num);push(num,1);}printf("Back stack:");scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++){scanf("%d",&num);push(num,2);}while(choice!=0){printf("1-Pop\n");printf("2-Push\n");printf("3-Top\n");printf("4-Show\n");printf("0-Exit\n");printf("Choice the function you want:");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:popmode();break;case 2:pushmode();break;case 3:top();break;case 4:print();break;case 0:break;default:printf("input error!\n");break;}        }   free(s.data); return 0;
}

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