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数据结构:顺序栈

2024/10/6 14:27:35 来源:https://blog.csdn.net/weixin_67035108/article/details/127081720  浏览:    关键词:数据结构:顺序栈

目录

        1.什么是顺序栈?

        2.顺序栈的基本操作和应用

        3.包含头文件

        4.结点设计

        5.接口函数定义

        6.接口函数实现


什么是顺序栈?

        顺序栈(Sequential Stack)是一种使用数组来实现的栈数据结构。栈是一种后进先出(Last In First Out, LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行数据的添加(push)和删除(pop)操作。一下是顺序栈的特点:

        1.使用数组实现:顺序栈通常使用一个固定大小或动态大小的数组来存储栈中的元素

        2.动态扩展:在栈满时,如果使用动态数组,可以自动扩展数组的大小以容纳更多元素

        3.LIFO特性:元素只能从栈顶添加或移除,这保证了最后添加的元素将是第一个被移除的


顺序栈的基本操作和应用

        要实现顺序栈,则先需要了解顺序栈的基本操作:

                1.Push:向栈顶添加一个元素。如果栈已满,这可能会触发数组的扩展(如果使用动态数组)

                2.Pop:移除栈顶的元素,并返回它。如果栈为空,Pop操作可能会失败或抛出异常

                3.Peek/Top:查看栈顶元素但不移除它

                4.IsEmpty:检查栈是否为空

                5.GetSize:获取栈中元素的数量

        以下是顺序栈的应用:

                1.函数调用:在编程中,顺序栈常用于跟踪函数调用的返回地址

                2.表达式求值:用于评估和简化算术表达式,如逆波兰表示法的计算

                3.括号匹配:检查代码或文本中的括号是否正确匹配

                4.回溯算法:在需要回溯到之前状态的算法中,如迷宫求解或游戏AI


包含头文件

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

结点设计

#define Initsize 10
typedef int Elemtype;typedef struct {Elemtype data[Initsize];	//定义数组data大小为Initsize,存储的是静态顺序表的数据Elemtype* next;				//定义next为Elemtype类型的指针,用于动态扩展顺序表的大小int Maxsize;				//定义变量Maxsize存储顺序表的大小int lenth;					//定义变量lenth存储顺序表所存储的数据个数
}SqlList;

接口函数定义

void PrintfList(SqlList& A);					//用于输出顺序表
void InputList(SqlList& A);						//用于输入顺序表中的数据
void InitStaticList(SqlList& A);				//用于初始化静态顺序表
void InitMoveList(SqlList& A);					//用于初始化动态顺序表
void AddList(SqlList& A);						//用于动态增加顺序表长度
bool ListInsert(SqlList& A, int len, int X);	//用于在顺序表中插入数据
bool ListDelete(SqlList& A, int len, int &X);	//用于在顺序表中删除数据
Elemtype GetElem(SqlList& A, int len);			//用于在顺序表中按位查找数据
Elemtype LocateElem(SqlList& A, int X);			//用于在顺序表中按值查找数据

接口函数实现

Elemtype LocateElem(SqlList& A, int X) {	//用于在顺序表中按值查找数据int i;if (A.next == NULL) {					//判断传入的是否为静态顺序表for (i = 0; i < A.lenth; i++) {if (A.data[i] == X) {			//遍历静态顺序表,查询是否有数据相同printf("该数据位于的顺序表中的次序为%d", i + 1);return i + 1;}}printf("在该顺序表中未能找到此数据");return 0;}else {for (i = 0; i < A.lenth; i++) {if (A.next[i] == X) {			 //遍历动态顺序表,查询是否有数据相同printf("该数据位于的顺序表中的次序为%d", i + 1);return i + 1;}}printf("在该顺序表中未能找到此数据");return 0;}
}Elemtype GetElem(SqlList& A, int len) {		//用于在顺序表中按位查找数据if (len<1 || len>A.lenth) {				//判断传入的次序是否合理printf("输入的次序有误");return 0;}if(A.next==NULL) {						//判断传入的是否为静态顺序表printf("您查找的数据为%d", A.data[len - 1]);return A.data[len-1];}else {printf("您查找的数据为%d", A.next[len - 1]);return A.next[len-1];}
}
bool ListDelete(SqlList& A, int len, int &X) {	//用于在顺序表中删除数据int i;if (len<1 || len>A.lenth) {					//判断传入的次序是否合理printf("输入的次序有误");return false;}if (A.next == NULL) {						//判断传入的是否为静态顺序表X = A.data[len - 1];					//将要删除的数据带回printf("删除的数据为%d", X);for (i = len - 1; i < A.lenth; i++) {A.data[i] = A.data[i + 1];			//将静态顺序表中的数据依次前移}A.lenth -= 1;							//更新静态顺序表中的数据return true;}else {X = A.next[len - 1];					//将要删除的数据带回printf("删除的数据为%d", X);for (i = len - 1; i < A.lenth; i++) {A.next[i] = A.next[i + 1];			//将动态顺序表中的数据依次前移}A.lenth -= 1;							//更新动态顺序表中的数据return true;}
}bool ListInsert(SqlList& A, int len, int X) {	//用于在顺序表中插入数据int i;if (A.lenth >= A.Maxsize) {					//判断传入顺序表中含有的数据是否以满printf("该顺序表填充数据已满");return false;}if (len<1 || len>A.lenth + 1) {				//判断传入的次序是否合理printf("输入的次序有误");return false;}if (A.next == NULL) {						//判断传入的是否为静态顺序表for (i = A.lenth; i >= len; i--) {		A.data[i] = A.data[i-1];			//将次序后的数据依次后移}A.data[len - 1] = X;					//更新静态顺序表中的数据A.lenth += 1;return true;}else {for (i = A.lenth; i >= len; i--) {A.next[i + 1] = A.next[i];			//将次序后的数据依次后移}A.next[len - 1] = X;					//更新动态顺序表中的数据A.lenth += 1;return true;}
}void AddList(SqlList& A) {		//用于动态增加顺序表长度int i,len;printf("当前顺序表的大小为%d,请问要在原基础上增加多少存储空间?");scanf_s("%d", &len);Elemtype* Q = (Elemtype*)malloc(sizeof(Elemtype) * (A.Maxsize + len));			if (A.next == NULL) {						//判断该顺序表是否为静态初始化的顺序表for (i = 0; i < A.lenth; i++) {			//将静态顺序表中的数据更新到新的地址上Q[i] = A.data[i];}}A.next = Q;					//更新顺序表中的数据A.Maxsize += len;
}void InputList(SqlList& A) {		//用于输入顺序表中的数据int i,X;if (A.next == NULL) {			//判断传入的顺序表是否为静态顺序表printf("输入静态顺序表要存储的数据个数(最大为10):");scanf_s("%d", &X);for (i = 0; i < X; i++) {scanf_s("%d", &A.data[i]);		//循环输入数值,赋值于静态顺序表中的数组里}A.lenth = X;}else {printf("您所创建的动态顺序表大小为%d,请问您要输入的数据个数:", A.Maxsize);scanf_s("%d", &X);for (i = 0; i < X; i++) {scanf_s("%d", &A.next[i]);		//循环输入数值,赋值于动态顺序表中的地址里}A.lenth = X;}
}void PrintfList(SqlList& A) {					//用于输出顺序表int i;if (A.next==NULL){							//判断传入的顺序表是否为静态顺序表for (i = 0; i < A.lenth; i++) {printf("%d  ", A.data[i]);			//循环输出静态顺序表中的数据		}}else {for (i = 0; i < A.lenth; i++) {printf("%d  ", A.next[i]);			//循环输出动态顺序表中的数据}}
}void InitMoveList(SqlList& A) {					//用于初始化动态顺序表int len,i;					//定义变量len用于存储动态创建的顺序表大小printf("请问想要向计算机申请多大的顺序表?");scanf_s("%d", &len);A.next= (Elemtype *)malloc(sizeof(Elemtype) * len);	for (i = 0; i < len; i++) {			A.next[i] = 0;}A.Maxsize = len;					//调用动态顺序表中的Maxsize存储动态顺序表大小A.lenth = 0;						//调用动态顺序表中的lenth存储动态顺序表中数据的个数,默认为0printf("初始化动态单链表成功");
}void InitStaticList(SqlList& A) {		//用于初始化静态顺序表int i;for (i = 0; i < Initsize; i++) {	//将传入的静态顺序表的初始值全部赋值为0A.data[i] = 0;					//调用静态顺序表中的data数组并依次赋值}A.Maxsize = Initsize;				//调用静态顺序表中的Maxsize存储静态顺序表大小A.lenth = 0;						//调用静态顺序表中的lenth存储静态顺序表中数据的个数,默认为0A.next = NULL;printf("初始化静态单链表成功");
}

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