Stack design and implementation
Stack basic concepts
A stack is a special kind of linear list
A stack can only operate on one end of a linear list
The top of the stack (Top): the end of the allowed operation
Bottom: The end of the stack that does not allow operations
Common operations of Stack
create stack
destroy stack
empty stack
push the stack
pop
Get the top element of the stack
Get the size of the stack
C language description ====="stack design and realization of accumulation of wealth in life |
#ifndef _MY_STACK_H_ #define _MY_STACK_H_
typedef void Stack;
Stack* Stack_Create();
void Stack_Destroy(Stack* stack);
void Stack_Clear(Stack* stack);
int Stack_Push(Stack* stack, void* item);
void* Stack_Pop(Stack* stack);
void* Stack_Top(Stack* stack);
int Stack_Size(Stack* stack);
#endif //_MY_STACK_H_ |
Design and Implementation of Sequential Storage of Stack
1. Basic Concepts
|
2. Design and implementation
head File |
#ifndef __MY_SEQLIST_H__ #define __MY_SEQLIST_H__
typedef void SeqList; typedef void SeqListNode;
SeqList* SeqStack_Create(int capacity);
void SeqStack _Destroy(SeqStack * list);
void SeqStack _Clear(SeqStack * list);
int SeqStack _Length(SeqStack * list);
int SeqStack _Capacity(SeqStack * list);
int SeqStack _Insert(SeqStack * list, SeqListNode* node, int pos);
SeqListNode* SeqList_Get(SeqList* list, int pos);
SeqListNode* SeqList_Delete(SeqList* list, int pos);
#endif //__MY_SEQLIST_H__ |
栈的链式存储设计与实现
1、基本概念
2、设计与实现
头文件 |
#ifndef _MY_LINKSTACK_H_ #define _MY_LINKSTACK_H_
typedef void LinkStack;
LinkStack* LinkStack_Create();
void LinkStack_Destroy(LinkStack* stack);
void LinkStack_Clear(LinkStack* stack);
int LinkStack_Push(LinkStack* stack, void* item);
void* LinkStack_Pop(LinkStack* stack);
void* LinkStack_Top(LinkStack* stack);
int LinkStack_Size(LinkStack* stack);
#endif //_MY_LINKSTACK_H_ |
栈的应用
应用1：就近匹配 |
几乎所有的编译器都具有检测括号是否匹配的能力 如何实现编译器中的符号成对检测？ #include <stdio.h> int main() { int a[4][4]; int (*p)[4]; p = a[0]; return 0; |
算法思路 从第一个字符开始扫描 当遇见普通字符时忽略，当遇见左符号时压入栈中 当遇见右符号时从栈中弹出栈顶符号，并进行匹配 匹配成功：继续读入下一个字符 匹配失败：立即停止，并报错 结束： 成功: 所有字符扫描完毕，且栈为空 失败：匹配失败或所有字符扫描完毕但栈非空 |
当需要检测成对出现但又互不相邻的事物时 可以使用栈"后进先出"的特性 栈非常适合于需要"就近匹配"的场合 |
计算机的本质工作就是做数学运算，那计算机可以读入字符串 "9 + (3 - 1) * 5 + 8 / 2"并计算值吗？ |
应用2：中缀 后缀 |
计算机的本质工作就是做数学运算，那计算机可以读入字符串 "9 + (3 - 1) * 5 + 8 / 2"并计算值吗？ |
后缀表达式 ==？符合计算机运算 波兰科学家在20世纪50年代提出了一种将运算符放在数字后面的后缀表达式对应的， 我们习惯的数学表达式叫做中缀表达式===》符合人类思考习惯 |
实例： 5 + 4=> 5 4 + 1 + 2 * 3 => 1 2 3 * + 8 + ( 3 – 1 ) * 5 => 8 3 1 – 5 * + |
中缀表达式符合人类的阅读和思维习惯 后缀表达式符合计算机的"运算习惯" 如何将中缀表达式转换成后缀表达式？ |
中缀转后缀算法： |
遍历中缀表达式中的数字和符号 对于数字：直接输出 对于符号： 左括号：进栈 运算符号：与栈顶符号进行优先级比较 若栈顶符号优先级低：此符合进栈 （默认栈顶若是左括号，左括号优先级最低） 若栈顶符号优先级不低：将栈顶符号弹出并输出，之后进栈 右括号：将栈顶符号弹出并输出，直到匹配左括号 遍历结束：将栈中的所有符号弹出并输出 中缀转后缀 |
|
计算机是如何基于后缀表达式计算的？ 8 3 1 – 5 * + |
遍历后缀表达式中的数字和符号 对于数字：进栈 对于符号： 从栈中弹出右操作数 从栈中弹出左操作数 根据符号进行运算 将运算结果压入栈中 遍历结束：栈中的唯一数字为计算结果 |
|
栈的神奇！ 中缀表达式是人习惯的表达方式 后缀表达式是计算机喜欢的表达方式 通过栈可以方便的将中缀形式变换为后缀形式 中缀表达式的计算过程类似程序编译运行的过程 |
扩展：给你一个字符串，计算结果 "1+2*(66/(2*3)+7)" 1 字符串解析 词法语法分析 优先级分析 数据结构选型===》栈还是树？ |
