栈的表示与实现

本课主题： 栈的表示与实现

教学目的： 栈的数据类型定义、栈的顺序存储表示与实现

教学重点： 栈的顺序存储表示与实现方法

教学难点： 栈的定义

授课内容：

一、栈的定义

栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。

栈的表尾称为栈顶，表头称为栈底，不含元素的空表称为空栈。

栈的抽象数据类型定义：

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}

基本操作:

InitStack(&S) 构造一个空栈S

DestroyStack(&S) 栈S存在则栈S被销毁

ClearStack(&S) 栈S存在则清为空栈

StackEmpty(S) 栈S存在则返回TRUE,否则FALSE

StackLength(S) 栈S存在则返回S的元素个数,即栈的长度

GetTop(S,&e) 栈S存在且非空则返回S的栈顶元素

Push(&S,e) 栈S存在则插入元素e为新的栈顶元素

Pop(&S,&e) 栈S存在且非空则删除S的栈顶元素并用e返回其值

StackTraverse(S,visit())栈S存在且非空则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,则操作失败

}ADT Stack

二、栈的表示和实现

栈的存储方式：

1、顺序栈:利用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,同时附设指针top指示栈顶元素在顺序栈中的位置

2、链栈:利用链表实现

顺序栈的类C语言定义:

typedef struct{

SElemType *base;

SElemType *top; //设栈顶栈底两指针的目的是便于判定栈是否为空

int StackSize; //栈的当前可使用的最大容量.

}SqStack;

顺序栈的的模块说明:

struct STACK {

SElemType *base;

SElemType *top;

int stacksize;

};

typedef struct STACK Sqstack;

Status InitStack(SqStack &S);

Status DestroyStack(SqStack &S);

Status ClearStack(SqStack &S);

Status StackEmpty(SqStack S);

int StackLength(SqStack S);

Status GetTop(SqStack S,SElemType &e);

Status Push(SqStack &S,SElemType e);

Status Pop(SqStack &S,SElemType &e);

Status StackTraverse(SqStack S,Status (*visit)());

 

Status InitStack(SqStack &S) {

S.base=(SelemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(ElemType));

if(!S.base)exit(OVERFLOW);

S.top=S.base;

S.stacksize=STACK_INI_SIZE;

return OK;

}//IniStack

Status DestroyStack(SqStack &S); {

}//DestroyStack

Status ClearStack(SqStack &S); {

S.top=S.base;

} //ClearStack

Status StackEmpty(SqStack S); {

if(S.top==S.base) return TRUE;

else return FALSE;

} //StackEmpty

int StackLength(SqStack S); {

int i; SElemType *p;

i=0;

p=S.top;

while(p!=S.base) {p++; i++; }

} //stackLength

Status GetTop(SqStack S,SElemType &e); {

if(S.top==S.base) return ERROR;

e=*(S.top-1);

return OK;

} //GetTop

Status Push(SqStack &S,SElemType e); {

if(S.top - s.base>=S.stacksize) {

S.base=(ElemType *) realloc(S.base,

(S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));

if(!S.base)exit(OVERFLOW);

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACKINCREMENT;

}

*S.top++=e;

return OK;

} //Push

Status Pop(SqStack &S,SElemType &e); {

if(S.top==S.base)

return ERROR;

e=*--S.top;

return OK;

}//Pop

Status StackTraverse(SqStack S,Status (*visit)()); {

}//StackTraverse

以上伪代码的C语言源码

三、总结

栈的定义

栈的顺序存储实现