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共享栈定义
共享栈图解
推理
它们是在数组的两端，向中间靠拢。top1 和 top2 是栈 1 和栈 2 的栈顶指针，可以想象，只要它们俩不见面，两个栈就可以一直使用。
优点
理论上适用一块儿地儿，办了两块地儿的事儿，节省了 1/2 的空间。
适用情景
比较适用于两个栈的空间需求有相反关系的情况，也就是一个栈增长时，另一个栈在缩短。
跟买股票一样，你买入时，一定是有一个你不知道的人在做卖出操作。
实际例子：线程还是协程（有栈的），共享一块儿内存空间
共享栈代码实现（ C、Java）
C 语言实现
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 两栈共享空间结构 */
typedef struct
{
SElemType data[MAXSIZE];
int top1; /* 栈1栈顶指针 */
int top2; /* 栈2栈顶指针 */
}SqDoubleStack;
Status visit(SElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造一个空栈S */
Status InitStack(SqDoubleStack *S)
{
S->top1=-1;
S->top2=MAXSIZE;
return OK;
}
/* 把S置为空栈 */
Status ClearStack(SqDoubleStack *S)
{
S->top1=-1;
S->top2=MAXSIZE;
return OK;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status StackEmpty(SqDoubleStack S)
{
if (S.top1==-1 && S.top2==MAXSIZE)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int StackLength(SqDoubleStack S)
{
return (S.top1+1)+(MAXSIZE-S.top2);
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
Status Push(SqDoubleStack *S,SElemType e,int stackNumber)
{
if (S->top1+1==S->top2) /* 栈已满，不能再push新元素了 */
return ERROR;
if (stackNumber==1) /* 栈1有元素进栈 */
S->data[++S->top1]=e; /* 若是栈1则先top1+1后给数组元素赋值。 */
else if (stackNumber==2) /* 栈2有元素进栈 */
S->data[--S->top2]=e; /* 若是栈2则先top2-1后给数组元素赋值。 */
return OK;
}
/* 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(SqDoubleStack *S,SElemType *e,int stackNumber)
{
if (stackNumber==1)
{
if (S->top1==-1)
return ERROR; /* 说明栈1已经是空栈，溢出 */
*e=S->data[S->top1--]; /* 将栈1的栈顶元素出栈 */
}
else if (stackNumber==2)
{
if (S->top2==MAXSIZE)
return ERROR; /* 说明栈2已经是空栈，溢出 */
*e=S->data[S->top2++]; /* 将栈2的栈顶元素出栈 */
}
return OK;
}
Status StackTraverse(SqDoubleStack S)
{
int i;
i=0;
while(i<=S.top1)
{
visit(S.data[i++]);
}
i=S.top2;
while(i<MAXSIZE)
{
visit(S.data[i++]);
}
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
int j;
SqDoubleStack s;
int e;
if(InitStack(&s)==OK)
{
for(j=1;j<=5;j++)
Push(&s,j,1);
for(j=MAXSIZE;j>=MAXSIZE-2;j--)
Push(&s,j,2);
}
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
printf("当前栈中元素有：%d \n",StackLength(s));
Pop(&s,&e,2);
printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
printf("栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
for(j=6;j<=MAXSIZE-2;j++)
Push(&s,j,1);
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
printf("栈满否：%d(1:否 0:满)\n",Push(&s,100,1));
ClearStack(&s);
printf("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
return 0;
}
Java 语言实现
package com.example.stack;
/* 两栈共享空间结构 */
public class SqDoubleStack<T> {
/* 存储空间初始分配量 */
int maxsize=20;
/* 数组，存储数据元素 */
Object[] values = new Object[20];
/* 线性表当前长度 */
int length;
/* 栈1栈顶指针 */
int top1;
/* 栈2栈顶指针 */
int top2;
/* 构造一个空栈S */
int initStack(){
this.top1 = -1;
this.top2 = maxsize;
return 1;
}
/* 把S置为空栈 */
int clearStack(){
this.top1 = -1;
this.top2 = maxsize;
return 1;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
boolean stackEmpty(){
if( this.top1 == -1 && this.top2 == this.maxsize)
return true;
else
return false;
}
/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int stackLength(){
return (this.top1 + 1) + (this.maxsize - this.top2);
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
int push(T elem,int stackNumber){
if(this.top1 + 1== this.top2){
System.out.println("栈已满，不能再push新元素了！");
return -1;
}
if(stackNumber == 1)
this.values[++this.top1] = elem;
else if(stackNumber ==2)
this.values[--this.top2] = elem;
else
System.out.println("stackNumber有误！");
return 1;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
/* 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 */
T pop(int stackNumber){
if(stackNumber == 1){
if(this.top1 == -1)
throw new NullPointerException();
return (T)this.values[this.top1--];
}else if(stackNumber == 2){
if(this.top2 == this.maxsize)
throw new NullPointerException();
return (T)this.values[this.top2++];
}else
System.out.println("stackNumber有误！");
return null;
}
/* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素显示 */
void stackTraverse(){
int i =0;
while (i <= this.top1){
System.out.println(this.values[i++]);
}
i = this.top2;
while (i < this.maxsize){
System.out.println(this.values[i++]);
}
}
public static void main(String[] args){
int j;
SqDoubleStack<Integer> s = new SqDoubleStack<Integer>();
if(s.initStack() == 1)
{
for(j=1;j<=5;j++)
s.push(j,1);
for(j=s.maxsize;j>=s.maxsize-2;j--)
s.push(j,2);
}
System.out.println("栈中元素依次为：");
s.stackTraverse();
System.out.println("当前栈中元素有：%d \n"+s.stackLength());
System.out.println("弹出的栈顶元素 e=%d\n"+s.pop(2));
System.out.println("栈空否：%d(1:空 0:否)\n"+s.stackEmpty());
for(j=6;j<=s.maxsize-2;j++)
s.push(j,1);
System.out.println("栈中元素依次为：");
s.stackTraverse();
System.out.println("栈满否：%d(1:否 0:满)\n"+s.push(100,1));
s.clearStack();
System.out.println("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n"+s.stackEmpty());
}
}
