数据结构之堆栈

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核心算法思想

堆栈，一种先进后出的线性表。仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。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。

核心算法实现

顺序栈结构描述如下：

typedef struct Stack
{Elemtype *top;Elemtype *base;int stacksize;
}SqStack;

初始化栈：

void IntiStack(sqstack *s)
{s->base = (Elemtype*)malloc(stack_init_size*sizeof(Elemtype));if (!s->base)
exit(0);s->top = s->base;   //设置栈为空 s->stacksize = stack_init_size;
}

入栈：

int Push(sqstack* s, Elemtype e)
{if (s->top - s->base >= s->stacksize)    //判断是否栈满 {s->base = (Elemtype*)realloc(s->base, (s->stacksize + stack_increment)*sizeof(Elemtype));if (!s->base)exit(0);s->top = s->base + s->stacksize;  //重新设置栈顶 s->stacksize += stack_increment; //重新设置栈的大小 }*(s->top) = e;s->top++;return 1;
}

出栈：

void Pop(sqstack* s, Elemtype *e)
{if (s->top == s->base)      //如果栈为空 return;*e = *--(s->top);
}

实践出真知，代码案例

编写一个程序，利用栈的先进后出的特点，实现对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的二进制数。

案例源码

constexpr auto STACK_INIT_SIZE =  20;
constexpr auto STACKINCREACE =  20;
typedef char Elemtype;
typedef int Status;
typedef struct {Elemtype *top;Elemtype *base;int stacksize;
}SqStack;Status InitStack(SqStack &S);
Status Push(SqStack &S, Elemtype e);
Status Pop(SqStack &s, Elemtype e);
Status StackEmpty(SqStack S);Status InitStack(SqStack &S) {S.base = (Elemtype*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(Elemtype));if (!S.base) { return false; }S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;S.top = S.base;return true;
}Status Push(SqStack &S, Elemtype e) {if (S.top - S.base >= S.stacksize) {S.base = (Elemtype*)realloc(S.base, (S.stacksize + STACK_INIT_SIZE) * sizeof(Elemtype));if (!S.base) { return false; }S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACK_INIT_SIZE;}*S.top = e;S.top++;return true;
}Status Pop(SqStack &S, Elemtype *e) {if (S.base == S.top) { return false; }else{*e = *--S.top;return true;}
}Status StackEmpty(SqStack S){if (S.base == S.top) { return true; }return false;
}int main()
{int N;Elemtype e;SqStack stack;InitStack(stack);scanf_s("%d",&N);while (N){Push(stack, N % 2);N = N / 2;}while (!StackEmpty(stack)){Pop(stack,&e);printf("%d",e);}
}

面试常见问题

栈和队列有什么相同和区别？
栈和队列都是一种特殊的线性表，只允许在端点处插入和删除元素，区别在于栈是先进后出，后进先出，队列是先进先出，后进后出。
（tips：下一博讲队列）

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