[Estrutura de dados gráfica] Um resumo abrangente da pilha

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I. Introdução

alvo de aprendizagem:

Domine as características da pilha de tipos de dados abstratos e aplique corretamente os códigos relevantes nos problemas práticos correspondentes
Pilha sequencial mestre, pilha dupla, chamada de pilha

2. Conceitos Básicos

Definição : Uma lista linear que só permite a inserção ou exclusão em uma extremidade
topo da pilha : o final que permite a inserção ou exclusão
Inferior: o final correspondente ao topo da pilha
Características: primeiro a entrar, último a sair

3. Representação e implementação de pilha

1. Pilha sequencial

Definição : Um grupo de unidades de armazenamento com endereços consecutivos armazena elementos de dados da parte inferior da pilha ao topo da pilha, por sua vez
top : usado para indicar a posição do elemento do topo da pilha
- top==-1 significa pilha vazia
- top==NULL significa que a pilha não existe
- top>stacksize elemento estouro

Definição da estrutura:

#define n 500//定义顺序栈大小
struct stack
{
    int top;//栈顶指针
    int a[n];//顺序栈数组
}SeqStack;
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2. Pilha de corrente

Definição da estrutura:

typedef struct node
{
    int data;//定义数据类型
    struct node*next;//定义链栈

}ChaiinStack;
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Recursos:

A pilha de cadeia não tem problema de pilha cheia e o tamanho pode ser expandido a qualquer momento
A inserção e a exclusão são realizadas no topo da pilha
O topo da pilha da cadeia está na cabeça da cadeia
Consistente com a estrutura de armazenamento da lista vinculada individualmente e a estrutura lógica da lista sequencial

Quarto, o algoritmo comum de pilha sequencial

imagem dinâmica:

Explicação do algoritmo:

empurrar para a pilha, o topo do ponteiro se move para cima
pop abre a pilha, o topo do ponteiro se move para baixo

1. Inicialização

void InitStack(SeqStack *S)
{	/*构造一个空栈S*/
  	S->top = -1;
}
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2. Vazio

/*顺序栈判栈空*/
int IsEmpty(SeqStack *S)
 {     /*判断栈S为空栈时返回值为真，反之为假*/
	 return(S->top==-1?TRUE:FALSE);
 }
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3. Frase completa

/*顺序栈判栈满*/
int IsFull(SeqStack *S)	
{   /*判断栈S为满栈时返回值为真，反之为假*/
	return(S->top==Stack_Size-1?TRUE:FALSE);
}
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4. A pilha sequencial busca o elemento superior da pilha

int GetTop(SeqStack *S,StackElementType *x)
{  	/* 将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中，但栈顶指针保持不变 */
	if(S->top == -1)      /*栈为空*/
		return(FALSE);
	else
	{
  		*x = S->elem[S->top];
  		return(TRUE);
	}	
}
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5. Empurrão de pilha sequencial

/*顺序栈出栈*/
int Pop(SeqStack *S,StackElementType *x)
{  
	/* 将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中 */
	if(S->top == -1)    /*栈为空*/
		return(FALSE);
	else
	{
  		*x = S->elem[S->top];
		S->top++;    /* 修改栈顶指针 */
  		return(TRUE);
	}
}
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6. Pop de pilha sequencial

/*顺序栈出栈*/
int Pop(SeqStack *S,StackElementType *x)
{  
	/* 将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中 */
	if(S->top == -1)    /*栈为空*/
		return(FALSE);
	else
	{
  		*x = S->elem[S->top];
		S->top--;    /* 修改栈顶指针 */
  		return(TRUE);
	}
}
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Cinco, pilha dupla

Detalhes do algoritmo:

Duas pilhas sequenciais stack1, stack2
A pilha de sequência 1 é empurrada para a pilha da esquerda para a direita, top1++
A pilha de sequência 1 é inserida na pilha da direita para a esquerda, top2--
Condição completa da pilha : top1+1==top2

1. Operação de push de pilha sequencial de duas extremidades

/*双端顺序栈进栈操作。*/
int Push(DqStack *S, StackElementType x, int i)
{	/*把数据元素x压入i号堆栈*/
	if(S->top[0]+1==S->top[1])    /*栈已满*/
		return(FALSE);
	switch(i)
	{
	case 0:
		S->top[0]++;	S->Stack[S->top[0]]=x;	break;
	case 1:
		S->top[1]--;	S->Stack[S->top[1]]=x;	break;
	default:  /*参数错误*/
        return(FALSE)
 	}
	return(TRUE);
}
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2. Operação de pop de pilha sequencial de duas extremidades

/*双端顺序栈出栈操作。*/
int Pop(DqStack *S,StackElementType *x,int i)
{	/* 从i 号堆栈中弹出栈顶元素并送到x中 */
	switch(i)
	{
	case 0:
		if(S->top[0]==-1)  return(FALSE);
		*x=S->Stack[S->top[0]];   S->top[0]--;	break;
	case 1:
		if(S->top[1]==M)  return(FALSE);
		*x=S->Stack[S->top[1]];	S->top[1]++;	break;
	default:
		return(FALSE);
	}
	return(TRUE);
}
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6. Resumo e melhoria

Para programar usando C++, as séries de códigos vazias, cheias, de inserção, de exclusão etc. da pilha de sequência acima não precisam que você domine totalmente, a biblioteca padrão STL C++ preparou funções para você chamar.

Arquivo de cabeçalho de pilha C++:

#include<stack>
//#include<bits/stdc++.h>或者万能头文件
using namespace std;
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Operações específicas de pilha C++:

Use stack para definir a classe s (você pode definir qualquer coisa, desde que você mude s para a letra definida, você pode chamar a função em C++), o método de uso específico é:


função	uso
s.vazio()	Determine se a pilha está vazia, retorne 1 se não estiver vazia, retorne 0 se estiver vazia
s.size()	Retorna o número de elementos na pilha
Pare()	Retorna o elemento do topo da pilha sem remover o elemento
s.pop()	Retorne o elemento superior da pilha, exclua o elemento
s.push()	inserir elemento na pilha