データ構造とアルゴリズムを解釈するファイブプログラミング言語 - チェーン・スタック

データ構造とアルゴリズムを解釈するファイブプログラミング言語 - チェーン・スタック

1、はじめにスタックストレージ構造

1.1、論理構造の概略図

== スタック記憶構造と同様の単鎖、およびすべての操作は、ヘッダに行われる ==

基本的には同じで単一のリスト上のチェーンスタックの場合、説明するつもりはありません。

2、アプリケーションのスタック

2.1、マッチングブラケット

2.2、式の評価の問題

導入2.2.1 3つの中置式

2.2.2、接頭辞式に中置式

オペレータ前進

2.2.3、ポストフィックス表記に中置式

オペレータポスト

アルゴリズム

図3に示すように、スタック及び再帰関係

==再帰アルゴリズムには多くの問題を抱えているので、あなたは非再帰的なアルゴリズムの再帰的なアルゴリズムに変換したいのであれば、多くの場合、解決するためにスタックを必要とする==

4、C言語チェーンスタック

4.1、ファイルの内容LinkStack.h

#ifndef XGP_STUDY_DEMO49_LINKSTACK_H
#define XGP_STUDY_DEMO49_LINKSTACK_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

//链式栈的结点
typedef struct LINKNODE {
    struct LINKNODE* next;
}LinkNode;

//链式栈
typedef struct LINKSTACK {
    LinkNode head;
    int size;
}LinkStack;

//1，初始化函数
LinkStack* Init_LinkStack();
//2，入栈
void Push_LinkStack(LinkStack* stack,LinkNode* data);
//3，出栈
LinkNode* Pop_LinkStack(LinkStack* stack);
//4，返回栈顶元素
LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack);
//5，返回栈元素的个数
int Size_LinkStack(LinkStack* stack);
//6，清空栈
void Clear_LinkStack(LinkStack* stack);
//7，销毁栈
void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack);

#endif //XGP_STUDY_DEMO49_LINKSTACK_H

4.2コンテンツ、LinkStack.cファイル

#include "LinkStack.h"

//1，初始化函数
LinkStack* Init_LinkStack() {
    LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));
    stack->head.next = NULL;
    stack->size = 0;
    return stack;
}
//2，入栈
void Push_LinkStack(LinkStack* stack,LinkNode* data) {
    if(stack == NULL || data == NULL) return;

    data->next = stack->head.next;
    stack->head.next = data;
    stack->size++;
}
//3，出栈
LinkNode* Pop_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if(stack == NULL) return  NULL;
    if(stack->size == 0) return NULL;

    LinkNode* save = stack->head.next;
    stack->head.next = save->next;
    save->next = NULL;

    stack->size--;
    return save;
}
//4，返回栈顶元素
LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if(stack == NULL) return  NULL;
    if(stack->size == 0) return NULL;

    return stack->head.next;
}
//5，返回栈元素的个数
int Size_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if(stack == NULL) return  -1;
    return stack->size;
}
//6，清空栈
void Clear_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if(stack == NULL) return;

    stack->head.next = NULL;
    stack->size = 0;

}
//7，销毁栈
void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if(stack == NULL) return;

    free(stack);
}

コンテンツ4.3、main.cのファイル

#include "LinkStack.h"

typedef struct PERSON {
    LinkNode node;
    char name[64];
    int age;
}Person;

int main() {
    LinkStack* stack = Init_LinkStack();

    Person p1,p2,p3,p4,p5;
    strcpy(p1.name,"aaa");
    strcpy(p2.name,"bbb");
    strcpy(p3.name,"ccc");
    strcpy(p4.name,"ddd");
    strcpy(p5.name,"eee");

    p1.age = 18;
    p2.age = 19;
    p3.age = 20;
    p4.age = 21;
    p5.age = 22;

    Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p1);
    Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p2);
    Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p3);
    Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p4);
    Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p5);

    while (Size_LinkStack(stack) > 0) {
        //取出栈顶元素
        Person* p = (Person*)Pop_LinkStack(stack);
        printf("Name:%s\tAge:%d\n",p->name,p->age);
    }

    FreeSpace_LinkStack(stack);

    return 0;
}

4.4、出力

Name:eee        Age:22
Name:ddd        Age:21
Name:ccc        Age:20
Name:bbb        Age:19
Name:aaa        Age:18

Process finished with exit code 0

スタック・チェーンへの5、C ++言語

5.1、LinkStack.hファイルの内容

#ifndef XGP_STUDY_DEMO51_LINKSTACK_H
#define XGP_STUDY_DEMO51_LINKSTACK_H

#include <iostream>
using namespace std;

class LinkNode {
public:
    LinkNode* next;
};

class LinkStack {
public:
    LinkNode head;
    int size;

    //1，初始化函数
    LinkStack* Init_LinkStack();
//2，入栈
    void Push_LinkStack(LinkNode* data);
//3，出栈
    LinkNode* Pop_LinkStack();
//4，返回栈顶元素
    LinkNode* Top_LinkStack();
//5，返回栈元素的个数
    int Size_LinkStack();
//6，清空栈
    void Clear_LinkStack();
//7，销毁栈
    void FreeSpace_LinkStack();
};


#endif //XGP_STUDY_DEMO51_LINKSTACK_H

5.2コンテンツ、LinkStack.cppファイル

#include "LinkStack.h"

LinkStack *LinkStack::Init_LinkStack() {
    this->head.next = NULL;
    this->size = 0;
    return this;
}

void LinkStack::Push_LinkStack(LinkNode *data) {
    if(this == NULL || data == NULL) return;

    data->next = this->head.next;
    this->head.next = data;
    this->size++;
}

LinkNode *LinkStack::Pop_LinkStack() {
    if(this == NULL) return  NULL;
    if(this->size == 0) return NULL;

    LinkNode* save = this->head.next;
    this->head.next = save->next;
    save->next = NULL;

    this->size--;
    return save;
}

LinkNode *LinkStack::Top_LinkStack() {
    if(this == NULL) return  NULL;
    if(this->size == 0) return NULL;

    return this->head.next;
}

int LinkStack::Size_LinkStack() {
    if(this == NULL) return  -1;
    return this->size;
}

void LinkStack::Clear_LinkStack() {
    if(this == NULL) return;

    this->head.next = NULL;
    this->size = 0;
}

void LinkStack::FreeSpace_LinkStack() {
    if(this == NULL) return;

    delete(this);
}

5.3コンテンツ、main.cppにファイル

#include <ostream>
#include "LinkStack.h"

class Person {
public:
    LinkNode node;
    string name;
    int age;

    Person(const string &name, int age) : name(name), age(age) {}

    friend ostream &operator<<(ostream &os, const Person &person) {
        os << "name: " << person.name << " age: " << person.age;
        return os;
    }
};

int main() {

    LinkStack* stack = new LinkStack();

    Person p1("aaa",18);
    Person p2("bbb",19);
    Person p3("ccc",20);
    Person p4("ddd",21);
    Person p5("eee",22);


    stack->Push_LinkStack((LinkNode*)&p1);
    stack->Push_LinkStack((LinkNode*)&p2);
    stack->Push_LinkStack((LinkNode*)&p3);
    stack->Push_LinkStack((LinkNode*)&p4);
    stack->Push_LinkStack((LinkNode*)&p5);

    while (stack->Size_LinkStack() > 0) {
        //取出栈顶元素
        Person* p = (Person*)stack->Pop_LinkStack();
        cout<<*p<<endl;
    }

    stack->FreeSpace_LinkStack();

    return 0;
}

5.4、出力

name: eee age: 22
name: ddd age: 21
name: ccc age: 20
name: bbb age: 19
name: aaa age: 18

Process finished with exit code 0

スタックチェーンを実現する6、Java言語

6.1コンテンツ、LinkStack.javaファイル

package com.xgp.栈的链式存储;

public interface LinkStack {
    //1，初始化函数
    LinkStack Init_LinkStack();
    //2，入栈
    void Push_LinkStack(LinkNode data);
//3，出栈
    LinkNode Pop_LinkStack();
//4，返回栈顶元素
    LinkNode Top_LinkStack();
    //5，返回栈元素的个数
    int Size_LinkStack();
    //6，清空栈
    void Clear_LinkStack();
    //7，销毁栈
    void FreeSpace_LinkStack();
}

6.2コンテンツ、LinkStackImpl.javaファイル

package com.xgp.栈的链式存储;

public class LinkStackImpl implements LinkStack {
    public LinkNode head = new LinkNode();
    public int size;

    @Override
    public LinkStack Init_LinkStack() {
        this.head.next = null;
        this.size = 0;
        return this;
    }

    @Override
    public void Push_LinkStack(LinkNode data) {
        if(data == null) return;

        data.next = this.head.next;
        this.head.next = data;
        this.size++;
    }

    @Override
    public LinkNode Pop_LinkStack() {
        if(this.size == 0) return null;

        LinkNode save = this.head.next;
        this.head.next = save.next;
        save.next = null;

        this.size--;
        return save;
    }

    @Override
    public LinkNode Top_LinkStack() {
        if(this.size == 0) return null;

        return this.head.next;
    }

    @Override
    public int Size_LinkStack() {
        return this.size;
    }

    @Override
    public void Clear_LinkStack() {
        this.head.next = null;
        this.size = 0;
    }

    @Override
    public void FreeSpace_LinkStack() {
        Clear_LinkStack();
        this.head = null;
        System.gc();
    }
}

class LinkNode {
    LinkNode next;
}

6.3コンテンツ、Main.javaファイル

package com.xgp.栈的链式存储;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkStack stack = new LinkStackImpl();

        Person p1 = new Person("aaa",18);
        Person p2 = new Person("bbb",19);
        Person p3 = new Person("ccc",20);
        Person p4 = new Person("ddd",21);
        Person p5 = new Person("eee",22);

        stack.Push_LinkStack(p1);
        stack.Push_LinkStack(p2);
        stack.Push_LinkStack(p3);
        stack.Push_LinkStack(p4);
        stack.Push_LinkStack(p5);

        while (stack.Size_LinkStack() > 0) {
            //取出栈顶元素
            Person p = (Person)stack.Pop_LinkStack();
            System.out.println(p);
        }

        stack.FreeSpace_LinkStack();
    }
}

class Person extends LinkNode {
    String name;
    int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

6.4、出力

Person{name='eee', age=22}
Person{name='ddd', age=21}
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='bbb', age=19}
Person{name='aaa', age=18}

进程完成，退出码 0

チェーン・スタックを達成するための7、JavaScript言語

7.1、LinkStack.jsファイルの内容

class LinkNode {

}

class LinkStack {
    Init_LinkStack() {
        this.head = new LinkNode();
        this.head.next = null;
        this.size = 0;
        return this;
    }

    Push_LinkStack(data) {
        if(this == null || data == null) return;

        data.next = this.head.next;
        this.head.next = data;
        this.size++;
    }

    Pop_LinkStack() {
        if(this == null || this.size == 0) return null;

        var save = this.head.next;
        this.head.next = save.next;
        save.next = null;

        this.size--;
        return save;
    }

    Top_LinkStack() {
        if(this == null || this.size == 0) return null;

        return this.head.next;
    }

    Size_LinkStack() {
        if(this == null) return -1;
        return this.size;
    }

    Clear_LinkStack() {
        if(this == null) return;
        this.head.next = null;
        this.size = 0;
    }

    FreeSpace_LinkStack() {
        if(this == null) return;
        this.Clear_LinkStack();
        this.head = null;
    }
}

7.2コンテンツ、LinkStack.htmlファイル

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
    <script src="LinkStack.js"></script>
</head>
<body>
    <script>
        class Person {
            constructor(name,age) {
                this.name = name;
                this.age = age;
            }

            print() {
                console.log("Name:" + this.name + "\t" + "Age:" + this.age);
            }
        }

        var stack = new LinkStack();
        stack.Init_LinkStack();

        var p1 = new Person("aaa",18);
        var p2 = new Person("bbb",19);
        var p3 = new Person("ccc",20);
        var p4 = new Person("ddd",21);
        var p5 = new Person("eee",22);

        stack.Push_LinkStack(p1);
        stack.Push_LinkStack(p2);
        stack.Push_LinkStack(p3);
        stack.Push_LinkStack(p4);
        stack.Push_LinkStack(p5);


        while (stack.Size_LinkStack() > 0)
            stack.Pop_LinkStack().print();

        stack.FreeSpace_LinkStack();
    </script>
</body>
</html>

7.3、出力

Name:eee    Age:22 LinkStack.html:18:25
Name:ddd    Age:21 LinkStack.html:18:25
Name:ccc    Age:20 LinkStack.html:18:25
Name:bbb    Age:19 LinkStack.html:18:25
Name:aaa    Age:18 LinkStack.html:18:25

8、スタックチェーンへのPython言語

8.1コンテンツ、LinkStack.pyファイル

class LinkNode:
    pass

class LinkStack:

    def Init_LinkStack(self):
        self.head = LinkNode()
        self.head.next = None
        self.size = 0
        return self


    def Push_LinkStack(self,data):
        if(self == None or data == None):
            return
        data.next = self.head.next
        self.head.next = data
        self.size += 1

    def Pop_LinkStack(self):
        if(self == None or self.size == 0):
            return None
        save = self.head.next
        self.head.next = save.next
        save.next = None
        self.size -= 1
        return save

    def Top_LinkStack(self):
        if(self == None or self.size == 0):
            return None
        return self.head.next

    def Size_LinkStack(self):
        if(self == None):
            return -1
        return self.size

    def Clear_LinkStack(self):
        if(self == None):
            return
        self.head.next = None
        self.size = 0

    def FreeSpace_LinkStack(self):
        if(self == None):
            return
        self.Clear_LinkStack()
        self.head = None

コンテンツ8.2、main.pyファイル

from LinkStack import *

class Person:

    def __init__(self,name,age) -> None:
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self) -> str:
        return "Name:" + self.name + "\t" + "Age:" + str(self.age)

stack = LinkStack()
stack.Init_LinkStack()

p1 = Person("aaa", 18)
p2 = Person("bbb", 19)
p3 = Person("ccc", 20)
p4 = Person("ddd", 21)
p5 = Person("eee", 22)

stack.Push_LinkStack(p1)
stack.Push_LinkStack(p2)
stack.Push_LinkStack(p3)
stack.Push_LinkStack(p4)
stack.Push_LinkStack(p5)

while(stack.Size_LinkStack() > 0):
    print(stack.Pop_LinkStack())

stack.FreeSpace_LinkStack()

8.3、出力

Name:eee    Age:22
Name:ddd    Age:21
Name:ccc    Age:20
Name:bbb    Age:19
Name:aaa    Age:18

Process finished with exit code 0