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    数据结构(C语言版)第3章_栈和队列.ppt 47页

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    第3章 栈和队列 学习要点: 掌握栈和队列这两种抽象数据类型的特点,并能在相应的应用问题中正确选用它们 熟练掌握栈类型的顺序存储结构和链式存储结构的实现方法 熟练掌握循环队列和链队列的基本操作实现算法 栈与队列的用途: 可直接用于描述问题 用于算法的实现中 栈、队列的特点: 从数据元素间的逻辑关系看?是线性表 从操作方式与种类看?不同于线性表:栈与队列是操作受限的线性表 3.1 栈 3.1.1 栈的基本概念 栈---是限制仅在线性表的一端进行插入和删除运算的线性表。线性表(a1, a2, ..., an) 栈--又称为后进先出的线性表(LIFO表,Last In First Out) 栈中元素的特性: 具有线性关系 后进先出 栈的进栈出栈规则: 按序进栈?有n个元素1,2,…,n,它们按1,2, …, n的次序进栈(i进栈时,1~(i-1)应该已经进栈); 栈顶出栈?栈底最后出栈; 时进时出?元素未完全进栈时,即可出栈。 3.1.2 栈类型定义 抽象数据类型: ADT Stack { 数据对象: D={ ai | ai ∈ElemSet, i=1,2,...,n, n≥0 } 数据关系: R1={ <ai-1, ai >| ai-1, ai∈D, i=2,...,n } 约定an 端为栈顶,a1 端为栈底。 基本操作 } ADT Stack InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈 S。 DestroyStack(&S) 初始条件:栈 S 已存在。 操作结果:栈 S 被销毁。 StackEmpty(S) 初始条件:栈S已存在。 操作结果:若栈S为空栈,则返回TRUE,否则 FALE。 StackLength(S) 初始条件:栈 S 已存在。 操作结果:返回 S 的元素个数,即栈的长度。 GetTop(S, &e) 初始条件:栈 S 已存在且非空。 操作结果:用 e 返回 S 的栈顶元素。 ClearStack(&S) 初始条件:栈 S 已存在。 操作结果:将 S 清为空栈。 Push(&S, e) 初始条件:栈 S 已存在。 操作结果:插入元素 e 为新的栈顶元素。 Pop(&S, &e) 初始条件:栈 S 已存在且非空。 操作结果:删除 S 的栈顶元素,并用 e 返回其值。 StackTraverse(S, visit()) 初始条件:栈 S 已存在且非空。 操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit()。一旦visit()失败,则操作失效。 3.1.3 栈的表示与实现 顺序栈?即栈的顺序存储结构: 一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素。 初始分配量:STACK_INIT_SIZE 附设一个栈底指针base,总是指向栈底。 附设一个栈顶指针top。空栈时,top=base;非空栈时,总是指向栈顶元素+1的位置。 插入一个栈顶元素,指针top增1; 删除一个栈顶元素,指针top减1; 非空栈中的栈顶指针始终在栈顶元素的下一个位置上。 栈的顺序存储表示 #define STACK_INIT_SIZE 100;//存储空间初始分配量。 #define STACKINCREMENT 10; //存储空间分配增量。 typedef struct { SElemType *base; //在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL SElemType *top; //栈顶指针 int stacksize; //当前已分配的存储空间,以元素为单位 } SqStack; 链栈 链栈的定义: Typedef struct node{ LElemType data; struct node *link; }JD 链栈的特点: 插入和删除(进栈/出栈)仅能在链表头位置上(栈顶)进行。 链栈中的结点是动态产生的,可不考虑上溢问题。 不需附加头结点,栈顶指针就是链表(即链栈)的头指针。 链栈进栈运算: JD *Push(JD *top, LElemType x) {/*将元素x进链栈 */ JD *p; p=(JD *)malloc(sizeof(JD)); //为新元素分配存储空间 p->data=x; p->link=top; to

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