数据结构与算法教学课件ppt作者王曙燕chapter3栈和队列PPT资料.ppt
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,当栈中没有元素时称为空栈。
栈的插入操作被形象地称为进栈或入栈。
栈的删除操作称为出栈或退栈。
特点：
后进先出（LIFO）,进栈,出栈,4,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈,链栈,5,第3章栈和队列,3.1栈,顺序栈,用顺序存储结构实现的栈，即利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素，同时由于栈的操作的特殊性，还必须附设一个位置指针top（栈顶指针）来动态地指示栈顶元素在顺序栈中的位置。
通常以top=-1表示空栈。
6,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈,的C语言描述,#defineStack_Size50typedefstructStackElementTypeelemStack_Size;
inttop;
SeqStack;
A,B,C,top,top,top,top,D,top,E,top,7,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈的基本操作：
初始化,判栈空,判栈满,进栈,出栈,取栈顶元素,数据结构与算法,8,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈的基本操作：
初始化,voidInitStack（SeqStack*S）S-top=-1;
9,第3章栈和队列,3.1栈,顺序栈的基本操作：
判栈空,intIsEmpty（SeqStack*S）return（S-top=-1?
TRUE:
FALSE）;
10,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈的基本操作：
判栈满,intIsFull（SeqStack*S）return（S-top=Stack_Size?
11,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈的基本操作：
进栈,intPush（SeqStack*S,StackElementTypex）if（S-top=Stack_Size）return（FALSE）;
S-top+;
S-elemS-top=x;
return（TRUE）;
12,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈的基本操作：
出栈,intPop（SeqStack*S,StackElementType*x）if（S-top=-1）return（FALSE）;
else*x=S-elemS-top;
S-top-;
13,第3章栈和队列,3.2栈,顺序栈的基本操作：
取栈顶元素,intGetTop（SeqStackS,StackElementType*x）if（S-top=-1）return（FALSE）;
14,第3章栈和队列,3.2栈,两栈共享技术,双端栈,主要利用了栈“栈底位置不变，而栈顶位置动态变化”的特性。
首先为两个栈申请一个共享的一维数组空间SM，将两个栈的栈底分别放在一维数组的两端，分别是0，M-1。
top0,top1,数据结构与算法,15,第3章栈和队列,3.2栈,两栈共享,数据结构定义：
#defineM100typedefstructStackElementTypeStackM;
StackElementTypetop2;
DqStack;
16,第3章栈和队列,3.2栈,两栈共享,初始化,voidInitStack（DqStack*S）S-top0=-1;
S-top1=M;
17,第3章栈和队列,3.2栈,两栈共享,进栈,intPush（DqStack*S,StackElementTypex,inti）if（S-top0+1=S-top1）return（FALSE）;
switch（i）case0:
S-top0+;
S-StackS-top0=x;
break;
case1:
S-top1-;
S-StackS-top1=x;
default:
return（FALSE）;
18,第3章栈和队列,3.2栈,两栈共享,出栈,intPop（DqStack*S,StackElementType*x,inti）switch（i）case0:
if（S-top0=-1）return（FALSE）;
*x=S-StackS-top0;
S-top0-;
if（S-top1=M）return（FALSE）;
*x=S-StackS-top1;
S-top1+;
19,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,采用链表作为存储结构实现的栈。
为便于操作，采用带头结点的单链表实现栈。
因为栈的插入和删除操作仅限制在表头位置进行，所以链表的表头指针就作为栈顶指针。
若top-next=NULL，则代表空栈。
注意：
链栈在使用完毕时，应该释放其空间。
20,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,数据结构定义：
typedefstructnodeStackElementTypedata;
structnode*next;
LinkStackNode,*LinkStack;
21,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,进栈,temp,a1,temp,a2,temp-next=top-next;
top-next=temp;
intPush（LinkStacktop,StackElementTypex）LinkStackNode*temp;
temp=（LinkStackNode*）malloc（sizeof（LinkStackNode）;
if（temp=NULL）return（FALSE）;
temp-data=x;
temp-next=top-next;
top-next=temp;
22,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,出栈,intPop（LinkStacktop,StackElementType*x）LinkStackNode*temp;
temp=top-next;
top-next=temp-next;
*x=temp-data;
free（temp）;
23,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,多栈运算,采用多个单链表来实现多个链栈,数据结构与算法,24,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,多栈运算,数据结构描述,#defineM10typedefstructnodeStackElementTypedata;
LinkStacktopM;
数据结构与算法,25,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,多栈运算,:
第i号栈的进栈操作,intPushi（LinkStacktopM,StackElementTypex）LinkStackNode*temp;
temp-next=topi-next;
topi-next=temp;
数据结构与算法,26,第3章栈和队列,3.2栈,链栈,多栈运算,:
第i号栈的出栈操作,intPopi（LinkStacktopM,StackElementType*x）LinkStackNode*temp;
temp=topi-next;
topi-next=temp-next;
数据结构与算法,27,第3章栈和队列,3.2栈,应用：
括号匹配问题,思想：
1）凡出现左括弧，则进栈；
2）凡出现右括弧，首先检查栈是否空若栈空，则表明该“右括弧”多余，否则和栈顶元素比较，若相匹配，则“左括弧出栈”，否则表明不匹配。
3）表达式检验结束时，若栈空，则表明表达式中匹配正确，否则表明“左括弧”有余。
28,第3章栈和队列,3.1栈,应用：
括号匹配问题,算法实现,voidBracketMatch（char*str）StackS;
inti;
charch;
InitStack（,29,第3章栈和队列,3.2栈,应用：
表达式求值,问题分析：
Exp=ab+（cd/e）f,1）确定计算规则，即明确运算符的优先级；
2）确定当前处理字符是运算符还是操作数；
（限于二元运算符的表达式）,表达式:
=（操作数）+（运算符）+（操作数）,操作数:
=简单变量|表达式,简单变量:
=标识符|无符号整数,3）每个运算符的运算次序要由它之后的一个运算符来定。
30,第3章栈和队列,3.2栈,应用：
表达式求值,3）若当前字符是操作数，则直接压入操作数栈；
4）若当前字符是操作符，且运算符的优先级高于栈顶运算符则进栈；
5）否则，从操作数栈中弹出两个操作数并弹出操作符栈的栈顶运算符，经计算后将结果压入操作数栈。
（限于二元运算符的表达式）,算法思路：
1）设立操作数栈与操作符栈；
2）设表达式的结束符为“#”，预设运算符栈的栈底为“#”；
31,第3章栈和队列,3.2栈,应用：
表达式求值,（限于二元运算符的表达式）,例如：
A/BC+D*E,#,A,/,B,C,BC,T
（1）=,T
（1）,A/T
（1）,T
（2）=,T
（2）,+,D,*,E,D*E,T（3）=,T（3）,T（3）+T
（2）,T（4）=,T（4）,操作数的栈底中存着最终的表达式结果。
#,32,第3章栈和队列,3.2队列,定义：
限定所有的插入操作在表的一端进行，而删除操作在表的另一端进行的线性表。
通常将表中允许进行插入操作的一端称为队尾（rear），允许进行删除操作的一端称为队头（front）。
当队列中没有元素时称为空队。
队列的插入操作称为入队。
队列的删除操作称为出队。
先进先出（FIFO）,入队,出队,33,第3章栈和队列,3.3队列,链队列,链式映象,顺序映象,循环队列,34,第3章栈和队列,3.3队列,循环队列,35,第3章栈和队列,3.3队列,循环队列,约定：
尾指针指示队列中队尾元素的后一个位置。
数据结构定义,typedefstructQueueElementTypeelementmaxsize;
intfront;
intrear;
SeqQu
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