详解数据结构中栈的定义和操作

摘要：本文为大家详解数据结构中栈的定义和操作。

本文分享自华为云社区《数据结构：详细讲解栈的定义、栈的操作》，作者： 高彬滔 。

1.栈的定义

栈（stack）：是只允许在一端进行插入或者删除操作的线性表（即后进先出，大概可以理解为吃饱了吐出来）

• 空栈：不含元素的空标配
• 栈顶：表尾端
• 栈底：表头端

• 进栈顺序：a1->a2->a3->a4->a5
• 出栈顺序：a5->a4-a3->a2->a1

2.对比线性表和栈基本操作

2.1 线性表的基本操作

• InitList(&L):初始化表。构造一个空的线性表L，分配内存空间
• DestoryList(&L):销毁操作。销毁线性表，并且释放线性表L所占用的空间
• ListInsert(&L,i,e):插入操作，在表L中的第i个位置上插入指定元素e
• ListDelete(&L,i,e):删除操作，删除表L中的第i个位置的元素，并且用e返回删除元素的值
• LocateElem(L,e):按值查找操作，在表L中查找具有给定关键字值的元素
• GetElem(L,i):按位查找操作，获取表L中第i个位置的元素的值

2.2 栈的基本操作

• InitStack(&S):初始化栈，构造一个空栈S，分配内存空间
• DestoryStack(&S):销毁栈，销毁并释放栈S所占用的内存空间
• Push(&S,x):进栈，若栈S未满，则将x加入使之成为新的栈顶
• Pop(&S,&x):出栈，若栈S非空，则弹出栈顶元素，并用x返回
• GetTop(S,&x):读栈顶元素，若栈S非空，则用x返回栈顶元素

其他常见操作： StackEmpty(S):判断一个栈S是否为空，若S为空，则返回true，否则返回false

3.顺序栈

3.1顺序栈的定义

#define MaxSize 10 //定义栈中元素的最大个数 typedef struct{ ElemType data[MaxSize]; //静态数组存放栈中的元素 int top; //栈顶指针 }SqStack; //结构体重命名

声明一个顺序栈后就会在内存中分配一整片连续的空间,其中内存大小为:MaxSize*sizeof(ELemType)

void testStack(){ SqStack S; //声明一个顺序栈 }

3.2栈的初始化操作

由于栈顶指针top需要指向此时栈顶元素，所以让top指向0是不合理的，可以初始化让top指向-1;判断一个栈是否为空，即判断S.top是否等于-1

初始化栈：

void Inittack(SqStack){ SqStack S; //声明一个顺序栈 S.top=-1; }

判断栈空：

bool StackEmpty(SqStack S){ if(S.top==-1) //栈空 return true; else return false; //非空 }

3.3进栈操作

分析：

1. 判断栈是否为空
2. 栈顶指针+1
3. 新元素入栈

bool Push(SqStack &S,ElemType x){ if(S.top==NaxSize-1) return false; S.top+=1; S.data[S.top]=x; return true; }

3.4出栈操作

bool Push(SqStack &S,ElemType &x){ if(S.top==-1) return false; x=S.data[S.top--]; return true; }

3.5读栈顶元素操作

bool GetTop(SqStack &S,ElemType &x){ if(S.top==-1) return false; x=S.data[S.top]; return true; }

4.共享栈

两个栈共享同一片空间

#define MaxSize 10 //定义栈中元素的最大个数 typedef struct{ ElemType data[MaxSize]; //静态数组存放栈中的元素 int top0; //0号栈栈顶指针 int top1; //1号栈栈顶指针 }SqStack; //结构体重命名 初始化栈： void InitStack(ShStack &S){ S.top0=-1; S.top1=MaxSize; }

5.链栈的定义

• 进栈/出栈都只能在栈顶一段进行
• 链头作为栈顶

typedef struct Linknode{ ElemType data; //数据域 struct Linknode *next; //指针域 }*LiStack //栈类型定义

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