顺序栈的实现及应用

• 本文记录顺序栈的数据结构定义及基本操作的算法描述，并对算法进行简单应用。
• 采用C语言实现，其中应用了少数C++特性，比如引用等。

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源程序

//LinkQueue.cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OVERFLOW -2

typedef int Status;
typedef char SElemType;
typedef struct{
	SElemType *base;
	SElemType *top;
	int stacksize;
}SqStack;

//构造一个空栈S
Status InitStack(SqStack &S)
{
	S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
	if(!S.base)
		exit(OVERFLOW);
	S.top=S.base;
	S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
	return OK;
}

//销毁栈S，栈S不再存在
Status DestroyStack(SqStack &S)
{
	free(S.base);
	S.base=NULL;
	S.top=NULL;
	S.stacksize=0;
	return OK;
}

//把栈S置为空栈
Status ClearStack(SqStack &S)
{
	S.top=S.base;
	return OK;
}

//若栈S为空栈，则返回TRUE,否则返回FALSE
Status StackEmpty(SqStack S)
{
	if(S.top==S.base)
		return TRUE;
	else
		return ERROR;
}

//返回栈S的元素个数，即栈的长度
int StackLength(SqStack S)
{
	return S.top-S.base;
}

//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK;否则返回ERROR
Status GetTop(SqStack S,SElemType &e)
{
	if(S.top>S.base)
	{
		e=*(S.top-1);
		return OK;
	}
	else
		return ERROR;
}

//入栈：插入元素e作为新的栈顶元素
Status Push(SqStack &S,SElemType e)
{
	if(S.top-S.base>=S.stacksize)
	{
		S.base=(SElemType *)realloc(S.base,
			(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
		if(!S.base)
			exit(OVERFLOW);
		S.top=S.base+S.stacksize;
		S.stacksize+=STACKINCREMENT;
	}
	*S.top++=e;
	return OK;
}

//出栈：若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e)
{
	if(S.top==S.base)
		return ERROR;
	e=*--S.top;
	return OK;
}

//算法3.1：10进制转化为8进制
void Conversion_3_1()
{
	SqStack s;
	unsigned n;
	SElemType e;

	InitStack(s);
	printf("输入一个非负10进制整数：");
	scanf("%u",&n);
	while(n)
	{
		Push(s,n%8);
		n/=8;
	}
	printf("与其等值的8进制数为：");
	while(!StackEmpty(s))
	{
		Pop(s,e);
		printf("%d",e);
	}
	printf("\n");
}

//算法3.2：括号匹配
Status Conversion_3_2(char *str)
{
	SqStack s;
	SElemType e;

	InitStack(s);
	char *p;
	for(p=str;*p;++p)
	{
		if(*p=='(' || *p=='[' || *p=='{')
			Push(s,*p);
		else if(*p==')' || *p==']' || *p=='}')
		{
			if(StackEmpty(s))
				return ERROR;
			Pop(s,e);
			if(*p==')' && e!='(')
				return ERROR;
			if(*p==']' && e!='[')
				return ERROR;
			if(*p=='}' && e!='{')
				return ERROR;
		}
	}
	if(!StackEmpty(s))
		return ERROR;
	return OK;
}

int main()
{
	printf("算法3.1：\n");
	Conversion_3_1();
	printf("算法3.2：\n");
	char str[]="(((1+b)-(a+3))){12[}[]*4@]";
	if(Conversion_3_2(str))
		printf("括号匹配！\n");
	else
		printf("括号不匹配！\n");

    return 0;
}

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运行结果

算法3.1：
输入一个非负10进制整数：1348
与其等值的8进制数为：2504
算法3.2：
括号不匹配！