前言

数据结构中顺序栈和链栈的C/C++语言描述实现模板,有详细的步骤解析及使用示例。


代码仓库


sqStack.cpp(顺序栈)

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//头文件————————————————————
#include <iostream>

//命名空间————————————————————
using namespace std;

//宏————————————————————
#define MaxSize 100 //栈的最大大小

//自定义数据类型————————————————————
typedef int ElemType; //数据的(数据)类型 依据数据的实际类型定义

//结构体
//顺序栈
typedef struct SqStack
{
ElemType data[MaxSize]; //数据
int topPointer; //栈顶指针
//注意:定义为指向栈顶位置而不是栈顶位置的后一位置
//值是索引,取值范围:-1——MaxSize-1,可作为判断栈空和栈满条件
} SqStack;

//函数声明————————————————————
void use_example(); //使用示例
void init(SqStack &sqStack); //初始化
bool push(SqStack &sqStack, ElemType elem); //入栈
bool pop(SqStack &sqStack, ElemType &elem); //出栈

//主函数————————————————————
int main()
{
use_example(); //使用示例

return 0;
}

//函数定义————————————————————
//使用示例
void use_example()
{
//创建
SqStack sqStack;

//初始化
init(sqStack);
cout << sqStack.topPointer << endl; //输出:-1

//入栈
ElemType elem1 = 100;
ElemType elem2 = 200;
ElemType elem3 = 300;

push(sqStack, elem1);
push(sqStack, elem2);
push(sqStack, elem3); //元素在栈中的排列:100,200,300

//出栈
ElemType elem4 = 0;
ElemType elem5 = 0;

pop(sqStack, elem4);
pop(sqStack, elem5);

cout << elem4 << endl; //输出:300
cout << elem5 << endl; //输出:200

return;
}

//初始化
void init(SqStack &sqStack) //参数:栈
{
sqStack.topPointer = -1; //栈顶指针的值,即索引为-1,不存在元素
}

//入栈
//时间复杂度:O(1)
bool push(SqStack &sqStack, ElemType elem) //参数:栈,元素
{
//注意:判断合法条件
if (sqStack.topPointer == MaxSize - 1) //栈满
{
return false;
}

++sqStack.topPointer; //栈顶指针+1
sqStack.data[sqStack.topPointer] = elem; //元素入栈

return true;
}

//出栈
//时间复杂度:O(1)
bool pop(SqStack &sqStack, ElemType &elem) //参数:栈,元素
{
if (sqStack.topPointer == -1) //栈空
{
return false;
}

elem = sqStack.data[sqStack.topPointer]; //获取、保存元素
--sqStack.topPointer; //栈顶指针-1 元素出栈

return true;
}

linkStack.cpp(链栈)

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//头文件————————————————————
#include <iostream>

//命名空间————————————————————
using namespace std;

//自定义数据类型————————————————————
typedef int ElemType; //数据的(数据)类型 依据数据的实际类型定义

//结构体
//链栈结点
typedef struct LinkNode
{
ElemType data; //数据
struct LinkNode *next; //指针
} LinkNode;

//函数声明————————————————————
void use_example(); //使用示例
void init(LinkNode *&head); //初始化
void push(LinkNode *&head, ElemType elem); //入栈
bool pop(LinkNode *&head, ElemType &elem); //出栈

//主函数————————————————————
int main()
{
use_example(); //使用示例

return 0;
}

//函数定义————————————————————
//使用示例
void use_example()
{
//创建
LinkNode *head; //头结点指针

//初始化
init(head);

//入栈
ElemType elem1 = 100;
ElemType elem2 = 200;
ElemType elem3 = 300;

push(head, elem1);
push(head, elem2);
push(head, elem3); //元素在栈中的排列:100,200,300

//出栈
ElemType elem4 = 0;
ElemType elem5 = 0;

pop(head, elem4);
pop(head, elem5);

cout << elem4 << endl; //输出:300
cout << elem5 << endl; //输出:200

return;
}

//初始化
void init(LinkNode *&head) //参数:头结点指针
{
head = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //创建头结点 头结点指针指向头结点
head->next = nullptr; //头结点的指针指向空
}

//入栈
//时间复杂度:O(1)
void push(LinkNode *&head, ElemType elem) //参数:头结点指针,元素
{
LinkNode *newNode; //新结点指针

newNode = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //创建新结点

newNode->data = elem; //初始化新结点的数据

//入栈
newNode->next = head->next;
head->next = newNode;
}

//出栈
//时间复杂度:O(1)
bool pop(LinkNode *&head, ElemType &elem) //参数:头结点指针,元素
{
if (head->next == nullptr) //栈空
{
return false;
}

LinkNode *tempNode = nullptr; //临时结点指针

elem = head->next->data; //获取、保存数据

//出栈
tempNode = head->next;
head->next = tempNode->next;

free(tempNode); //释放结点空间

return true;
}

总结

不同参考资料中,顺序栈和链栈的描述实现各不相同,但基本思想是一致的。作者使用规范的变量命名、提供详细的步骤解析及使用示例,应用C/C++语言将其整合成模板,以帮助理解记忆。


参考资料

  • 《2023版数据结构高分笔记》主编:率辉
  • 《2023年计算机组成原理考研复习指导》组编:王道论坛
  • 《大话数据结构》作者:程杰

作者的话

  • 感谢参考资料的作者/博主
  • 作者:夜悊
  • 版权所有,转载请注明出处,谢谢~
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  • 文章在描述时有疑惑的地方,请留言,定会一一耐心讨论、解答
  • 文章在认识上有错误的地方, 敬请批评指正
  • 望读者们都能有所收获