栈数据结构_栈是一种具有

栈是一种先进后出的数据结构，可以分为：顺序栈和链式栈

一、顺序栈

 1、其结构如下图所示：

2、栈的基本操作，只有如下的七个（具体用法）

• push( ) 入栈
• pop( ) 出栈
• empty( ) 是否为空
• top( ) 返回栈顶元素
• size( ) 返回栈中元素个数
• swap() 交换
• emplace() 

#include<iostream>
#include<stack>
#include<string>
 
using namespace std;
 
void StackOperator(int num)
{
	stack<int> s1;
	for (int i = 0; i < num; i++)
	{
		s1.push(i);  // 入栈操作
	}
 
	cout << "s1栈的大小为：" << s1.size() << endl;
 
	// 遍历栈中的元素
	while (!s1.empty())
	{
		// 将栈顶的元素输出
		cout << s1.top() << "  ";
		// 将当前栈顶的元素删除,让下一个元素成为栈顶元素
		s1.pop(); 
	}
	cout << endl;
}
 
 
int main() 
{
	StackOperator(10);
 
	cin.get();
}

  

3、注意：栈与vector容器的异同

• 栈和vector容器都是从末尾插入新元素。
• 栈只能先进后出，从最后一个开始元素输出；而vector容器是从头开始输出数据，通过 v.begin()来进行。

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二、链式栈

1、链式栈是用链表的方式来进行连接的。如下图所示，pTop 指向开头，pBotton 指向结尾。一般为了处理方便，让 pBotton 指向一个空结点，即最后一个结点的数据为空。

  

2、创建一个链式栈

（1）、创建栈的第一个结点，并用 pTop、pBotton 来对其进行初始化。此时 pTop、pBotton 均指向该栈的第一个结点。

// 创建栈的第一个结点，并用头指针和尾指针指向它
void InitStack(PSTACK p)
{
	// 使用malloc动态申请一个NodeList类型的内存空间，并用pTop指针指向它
	p->pTop = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (p->pTop==NULL)
	{
		cout << "内存分配失败" << endl;
	}
	else
	{
		p->pBotton = p->pTop;
 
		p->pTop->next = NULL;
	}
}

  

（2）、将第一个元素压入到栈中，成为该栈的第二个结点

// 将元素压入到创建的栈中
void PushElem(PSTACK p1,int val)
{
	PNODE pNew = new NODE();
	pNew->data = 20;
	pNew->next = p1->pTop;
	p1->pTop = pNew;
}

  

（3）、将第三、四个元素分别压入到栈中，如下图

  

3、实例

#include<iostream>
#include<malloc.h>
#include<string>
 
using namespace std;
 
// 定义一个结点
// NODE 相当于 NodeList的别名
// *PNODE 相当于 NodeList* 类型
typedef struct NodeList 
{
	int data;
	NodeList * next;
}NODE, *PNODE; 
 
//自定义一个栈的结构体类型，存放头指针和尾指针
typedef struct Stack
{
	PNODE  pTop;
	PNODE  pBotton;
}STACK, *PSTACK;
 
// 创建栈的第一个结点，并用头指针和尾指针指向它
void InitStack(PSTACK p)
{
	// 使用malloc动态申请一个NodeList类型的内存空间，并用pTop指针指向它
	p->pTop = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (p->pTop==NULL)
	{
		cout << "内存分配失败" << endl;
	}
	else
	{
		p->pBotton = p->pTop;
 
		p->pTop->data = 10;
		p->pTop->next = NULL;
	}
}
 
// 将元素压入到创建的栈中
void PushElem(PSTACK p1,int val)
{
	// 方法二
	PNODE pNew = new NODE();
	pNew->data = val;
	pNew->next = p1->pTop;
	p1->pTop = pNew;
}
 
// 遍历栈中所有元素
void TraverseStack(const PSTACK pS)
{
	PNODE p = pS->pTop;
	while (p!=pS->pBotton)
	{
		cout << p->data << endl;
		p = p->next;
	}
}
 
// 出栈操作，删除栈顶的元素
void PopStack(PSTACK pS)
{
	PNODE p = pS->pTop;
	pS->pTop = pS->pTop->next;
	delete p;
}
 
 
int main() 
{	
	STACK s;
	InitStack(&s);
	PushElem(&s, 10);
	PushElem(&s, 20);
	PushElem(&s, 30);
	PushElem(&s, 40);
 
	TraverseStack(&s);
	cout << "-------------------------------\n";
 
	PopStack(&s);
	TraverseStack(&s);
	
	cin.get();
}

 运行结果如下：

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三、栈的应用

• 函数调用，递归调用
• 中断
• 表达式求值
• 内存分配
• 缓冲处理
• 迷宫