首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
首页
学习
活动
专区
圈层
工具
MCP广场
社区首页 >专栏 >【自考】数据结构第三章,栈、队列、数组,期末不挂科指南,第3篇

【自考】数据结构第三章,栈、队列、数组,期末不挂科指南,第3篇

作者头像
梦想橡皮擦
发布于 2020-02-10 03:01:14
发布于 2020-02-10 03:01:14
1K00
代码可运行
举报
运行总次数:0
代码可运行

学习目标

自考重点、期末考试必过指南,这篇文章让你理解什么是栈、什么是队列、什么是数组

掌握栈、队列的顺序存储结构和链式存储结构

掌握栈、队列的基本操作在顺序存储结构和链式存储结构上的实现

掌握矩阵的压缩存储

今天核心咱们先把栈搞清楚

栈和队列可以看做是特殊的线性表 。它们的特殊性表现在它们的基本运算是线性表运算的子集,它们是运算受限的线性表

栈(Stack)是运算受限的线性表,这种线性表上的插入和删除操作限定在表的一端进行

基本概念

栈顶:允许插入和删除的一端 栈尾:另一端 空栈:不含任何数据元素的栈 栈顶元素:处于栈顶位置的数据元素

书中的例子比较形象

洗盘子,放盘子,每次只能从这一摞盘子的最上面拿走,这就是栈的基本操作

看重点:栈---> ==后进先出(Last In First Out) LIFO 原则 ==

所以栈被称作 后进先出线性表 (后进先出表)

栈的插入和删除运算 分为成为 进栈和 出栈

栈的基本运算
  • 初始化 InitStack(S) 构造一个空栈S
  • 判断栈空 EmptyStack(S) 若栈为空,返回1,否则返回0
  • 进栈Push(S,x) 将元素x插入栈S中
  • 出栈Pop(S) 删除栈顶元素
  • 取栈顶GetTop(S) 返回栈顶元素

栈的顺序实现

这里面有两个小知识点在写代码之前需要掌握

空栈做出栈操作,会出现问题,叫做“下溢” 满栈做进栈操作,会出现问题,叫做“上溢”

接下来我们就用C语言实现一下

初始化一个空栈

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 声明顺序栈的容量
const int maxsize = 6;
struct seqtack{
    int *data;  //存储栈中元素的数组
    int top;  // 栈顶下标
};

typedef struct seqtack Seq;

// 初始化操作
Seq init(Seq s){
    printf("初始化函数运行\n");
    s.data = (int*)malloc(maxsize*sizeof(int));//动态分配存储空间
    if(!s.data){
        printf("初始化失败");
        exit(0);
    }
    s.top = 0;
    return s;
}

注意事项

初始化需要动态分配空间,并且需要让top值等于0

判断栈空

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
//判断栈空
int empty(Seq s){
    printf("判断栈空\n");
    if(s.top == 0){
        return 1;
    }
    return 0;
}

这个比较简单了,只需要判断s.top值就可以了

进栈操作

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
//进栈操作
Seq push(Seq s,int x){
    printf("进栈操作\n");
    // 判断栈是否满了
   
    if(s.top==maxsize-1){
        printf("栈满");
        return s;
    }
    else{
        
        printf("正在插入数据%d\n",x);
        s.data[s.top] = x;
        s.top++;
        return s;
    }
    
}

出栈操作

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
//出栈操作
Seq pop(Seq s,int *e){
    if(empty(s)){
        printf("栈空\n");
        exit(0);
    }
    else{
        *e = s.data[s.top-1];
        s.top--;
        return s;
    }
}

进栈和出栈,这部分内容一定要好好的理解,其实也是比较简单的,就是添加元素和删除元素

打印栈中元素与获取栈顶元素

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
// 打印栈中元素
void display(Seq s){
    if(empty(s)){
        printf("栈空\n");
        exit(0);
    }
    else{
        printf("开始打印\n");
        int num = 0;
        while(num < s.top){
            printf("现在的元素是:%d\n",s.data[num++]);
        }
    }
}
// 获取栈顶元素
int gettop(Seq s){
    if(empty(s)){
        exit("栈空\n");
    }
    else{
        return s.data[s.top-1];
    }
}

主函数测试代码

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
int main()
{
    printf("代码运行中\n");
    Seq s ;
    s = init(s);
    
    //插入两个元素
    s = push(s,1);
    s = push(s,2);
    
    display(s);
    int e;
    s = pop(s,&e);
    printf("删除的元素是:%d\n",e);
    
    display(s);
 
    return 0;
}

双栈

书中还提到了双栈,不过这个不是重点了,你要知道的是,双栈的两个栈底分别设置在数组的两端,栈顶分为是top1,top2

两个栈顶在中间相遇,条件为 (top1+1=top2)发生上溢

判断栈空条件呢? 一个是 top=0 另一个是top = maxsize -1 这个要注意一下即可

栈的链接实现

栈的链接实现称为==链栈==。链栈 可以用带头结点的单链表来实现,链栈不用预先考虑容量的大小

链栈将链表头部作为栈顶的一端,可以避免在实现数据“入栈”和“出栈”操作时做大量遍历链表的耗时操作

链表的头部作为栈顶,有如下的好处

  1. 入栈 操作时,只需要将数据从链表的头部插入即可
  2. 出栈 操作时,只需要删除链表头部的首结点即可

结论:链表实际上就是一个只能采用头插法插入或删除的链表

例子:将元素1,2,3,4依次入栈,等价于将各元素采用头插法依次添加到链表中

图片来源网络

完整代码如下

由于比较简单,直接贴上了

代码语言:javascript
代码运行次数:0
运行
AI代码解释
复制
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node{
    int data;   //数据域
    struct node *next;   //链域
} LkStk;

//初始化
void init(LkStk *ls){
    printf("初始化操作\n");
    ls = (LkStk *)malloc(sizeof(LkStk)); 
    ls->next = NULL;
}

// 进栈
void push(LkStk *ls,int x){
    printf("进栈操作\n");
    LkStk *temp;
    temp = (LkStk*)malloc(sizeof(LkStk));//给temp新申请一块空间
    temp->data = x;
    temp->next = ls->next;
    ls->next = temp;
    printf("%d进栈成功\n",x);
}
int empty(LkStk *ls){
    if(ls->next ==NULL){
        return 1;
    }
    else return 0;
}

// 出栈
int pop(LkStk *ls){
    LkStk *temp;
    //判断栈是否为空
    if(!empty(ls)){
        temp= ls->next;  // 准备出栈的元素指向ls的下一结点
        ls->next = temp->next;   // 原栈顶的下一个结点称为新的栈顶
        printf("栈顶元素:%d\n",temp->data);
        free(temp); //释放原栈顶的结点空间
        return 1;       
    }
    return 0;
}

int main()
{
    LkStk ls;
    init(&ls);
    
    push(&ls,1);
    push(&ls,2);
    
    pop(&ls);
    pop(&ls);

    return 0;
}

这就是链栈的基本进栈和出栈了,当然,我们还可以获取一下栈顶元素

考试要点

在自考或者期末考试中,容易出现的一种题是手写入栈和出栈 例如

设一个链栈的输入序列为A、B、C,试写出所得到的所有可能的输出序列,即输出出栈操作的数据元素序列

写答案的时候,记住先进后出原则

从A开始写 A进,A出,B进,B出,C进,C出 A进,B进,B出,C进,C出,A出 ... ... 继续写下去就可以了,一定不要出现A进,B进,B出,C进,==A出== 注意,A出不去,A前面有C呢

在来一个例题

如图所示,在栈的输入端元素的输入顺序为A,B,C,D,进栈过程中可以退栈,写出在栈的输出端以A开头和以B开头的所有输出序列。

这个就是把A开头和B开头的都写出来

  1. ABCD、ABDC、ACBD、ACDB、ADCB
  2. BACD、BADC、BCAD、BCDA、BDCA

主要仔细,就能写对,套路就是,先进后出

小结

栈是只能在一端(栈顶)进行插入和删除运算的线性表,具有后进先出特征。

以顺序存储结构实现的栈称为顺序栈,以链式存储结构实现的栈称为链栈。

顺序栈需要预先定义栈的大小,在难以估计栈的大小时,可以采用链栈,链栈是用单链表实现。一般地,将栈顶设在链表的表头一端,栈底设置在链表的表尾。栈适合与具有后进先出特征的问题。

如程序实现递归,函数调用等。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2019-12-31 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
暂无评论
推荐阅读
编辑精选文章
换一批
腾讯云服务器 标准型S4配置性能及如何选择
腾讯云独享型服务器再出新活动。每年双11腾讯云都会提前半个月推出预热活动,这也是比友商提前了好处。可以吸引更多新用户关注。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/10/28
5.8K0
腾讯云服务器 标准型S4配置性能及如何选择
腾讯云服务器标准型 S2实例 S3实例区别在哪?如何选择?
腾讯云服务器标准型 S2实例 S3实例区别在哪?如何选择?标准型 S2实例和 S3实例是腾讯云服务器中很常见和热销的两款机型,很多初次接触的朋友并不了解这两款机型,也不知道如何从中选择适合自己用的。那么魏艾斯博客就在本文中分享他们的区别及如何选择的相关知识。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/09/26
4.2K0
腾讯云服务器标准型 S2实例 S3实例区别在哪?如何选择?
腾讯云标准型S2详细配置及如何选择?
腾讯云标准型 S2 服务器是腾讯云目前主力推荐机型,采用英特尔®至强® Broadwell 处理器,搭配 DDR4 内存。标准型 S2 实例是较新一代的标准型实例,此系列提供了平衡的计算、内存和网络资源,是很多应用程序的良好选择。本文中魏艾斯博客和大家详细说下标准型S2配置及如何选择。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2018/12/24
5.2K0
腾讯云标准型S2详细配置及如何选择?
腾讯云标准网络优化型 S2ne和标准型 S3 服务器区别及如何选择?
腾讯云标准网络优化型 S2ne和标准型 S3 服务器区别及如何选择?这两款服务器都是较新一代网络优化型实例,此实例提供了平衡的计算、内存和网络资源,网络收发能力非常突出,是很多应用程序的最佳选择。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/10/10
1.9K0
腾讯云标准网络优化型 S2ne和标准型 S3 服务器区别及如何选择?
腾讯云标准网络优化型SN3ne和标准型S3、S4、S5有何区别?如何选择?
标准网络优化型SN3ne和标准型S3、S4、S5这几个腾讯云服务器机型是大多数腾讯云用户购买最多的,为什么呢?因为这几个机型是腾讯云活动中云服务器的主要可选机型,虽然在活动中的价格差别不大,但是很多新手用户还是想知道他们之间的区别以及如何选择,下面小编就为大家介绍下这几个机型的详细情况。
云小子
2022/05/25
1.6K0
腾讯云标准型S2 与标准型SA1 服务器配置价格区别及如何选择?
腾讯云服务器标准型S2 和标准型SA1 配置性能价格区别在哪?如何选择?标准型S2 和标准型SA1 这两款机型都是腾讯云服务器标准型系列主机其中的一款。也是目前腾讯云力推的热门机型。很多新人都不太了解这两款服务器的配置及具体情况,更不知道如何去选择。为了帮助大家尽快进入云计算的世界,魏艾斯博客在本文中详细讲解对比二者的参数配置。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/09/24
4.2K0
腾讯云标准型S2 与标准型SA1 服务器配置价格区别及如何选择?
腾讯云服务器标准型和计算型有什么区别?
腾讯云服务器的实例规格分为多种,即标准型、内存型、计算型、高IO型、大数据型等,新手站长网想要购买一台CVM云服务器,不清楚如何选择标准型或者计算型,特意查询了腾讯云的官方文档,分享出来,方便大家选择:
新手站长
2019/05/20
11.7K0
腾讯云服务器标准型和计算型有什么区别?
云服务器 CVM
热卖云产品3折起,云服务器、云数据库特惠,服务更稳,速度更快,价格更优 https://cloud.tencent.com/redirect.php?redirect=1014&cps_key=6f5
勤劳的小蜜蜂
2019/07/05
30.6K0
腾讯云标准型S2 与标准型S1 服务器配置价格区别及如何选择?
腾讯云标准型S2 与标准型S1 服务器配置性能价格区别在哪?如何选择?标准型S2 和标准型S1 这两款机型都是腾讯云服务器标准型系列主机中的一款。其中标准型 S2机型是目前腾讯云力推的首选机型。很多新人都不太了解这两款服务器的配置及具体情况,更不知道如何去选择。为了帮助大家尽快进入云计算的世界,魏艾斯博客在本文中详细讲解对比二者的参数配置。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/10/11
3.3K0
腾讯云标准型S2 与标准型S1 服务器配置价格区别及如何选择?
腾讯云标准型S4实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型实例是计算、内存和网络资源的均衡,InstanceTypes分享腾讯云标准型S4实例配置性能包括CPU、内存、使用场景及购买注意事项等信息:
用户2416682
2019/06/01
2.5K0
腾讯云标准型S4实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型S3实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型实例是计算、内存和网络资源的均衡,InstanceTypes分享腾讯云标准型S3实例配置性能包括CPU、内存、使用场景及购买注意事项等信息:
用户2416682
2019/06/01
1.5K0
腾讯云标准型S3实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型S2实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型实例是计算、内存和网络资源的均衡,InstanceTypes分享腾讯云标准型S2实例配置性能包括CPU、内存、使用场景及购买注意事项等信息:
用户2416682
2019/06/01
1.2K0
腾讯云标准型S2实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云服务器标准型S2 是大部分网络业务最佳选择
腾讯云服务器标准型 S2 是较新一代的标准型实例,提供了平衡的计算、内存和网络资源,是很多应用程序的良好选择。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/10/12
2K0
腾讯云服务器标准型S2 是大部分网络业务最佳选择
腾讯云黑石物理服务器标准型BMS4配置性能使用场景及注意事项
腾讯云黑石物理服务器独享、无虚拟化的裸金属服务器,让您更灵活地构建服务,InstanceTypes分享腾讯云黑石物理服务器标准型BMS4实例配置性能包括CPU、内存、使用场景及购买注意事项等信息:
用户2416682
2019/06/01
2.7K0
腾讯云黑石物理服务器标准型BMS4配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准网络优化型SN3ne实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型实例是计算、内存和网络资源的均衡,InstanceTypes分享腾讯云标准网络优化型SN3ne实例配置性能包括CPU、内存、使用场景及购买注意事项等信息:
用户2416682
2019/06/01
2.4K0
腾讯云标准网络优化型SN3ne实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型S5、S6 CVM云服务器评测
腾讯云服务器CVM标准型S5是次新一代云服务器规格,标准型S6是最新一代的云服务器,S6实例的CPU处理器主频性能要高于S5实例,同CPU内存配置下的标准型S6实例要比S5实例性能更好一些,但是目前标准型S5实例优惠活动较多,来详细说下腾讯云服务器CVM标准型s6和s5的区别对比。
主机教程网2bcd.com
2023/04/06
4.5K0
腾讯云标准型S5、S6 CVM云服务器评测
腾讯云服务器标准型s2/sa1/sa2区别在哪?
腾讯云服务器标准型实例包括很多种不同机型的型号。本文主要说S2实例、sa1实例和sa2实例。这三款实例都是腾讯云页面比较常见的机型。这样对于新用户就容易产生困扰,不知道该选择哪个。下面详细说说在腾讯云常看到的这几款云服务器区别在哪,又该依据什么选择。
Kami米雅
2022/04/20
4.1K0
AMD CPU云服务器全国首推
国内首家采用 AMD EPYC™霄龙处理器的实例,提供平衡的计算、内存和网络资源,是多种应用程序的最佳选择。 具有超高性价比,确保您的工作负载获得业界领先的性价比。
云服务器教程
2018/10/23
5K0
腾讯云标准型SA1实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型实例是计算、内存和网络资源的均衡,InstanceTypes分享腾讯云标准型SA1实例配置性能包括CPU、内存、使用场景及购买注意事项等信息:
用户2416682
2019/06/01
1.7K0
腾讯云标准型SA1实例配置性能使用场景及注意事项
腾讯云标准型 S4实例和标准型 S5服务器区别及如何选择?
腾讯云标准型 S4实例和标准型 S5服务器区别及如何选择?这两款服务器类型仅支持在私有网络中启动,是不提供公网使用的,也就是没有公网 IP地址。
魏艾斯博客www.vpsss.net
2019/09/30
5.7K0
腾讯云标准型 S4实例和标准型 S5服务器区别及如何选择?
推荐阅读
相关推荐
腾讯云服务器 标准型S4配置性能及如何选择
更多 >
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档
本文部分代码块支持一键运行,欢迎体验
本文部分代码块支持一键运行,欢迎体验