栈和队列.pptVIP

第三章 栈和队列 插入和删除操作受限的线性表 栈（stack） 后进先出(LIFO:Last In First Out)的线性表 表头端称为栈底（bottom） 表尾端称为栈顶（top） 插入和删除都在栈顶进行 队列（queue） 先进先出(FIFO:First In First Out)的线性表 表头端称为队头（front） 表尾端称为队尾（rear） 插入在队尾进行，而删除则在队头进行 3.1 栈的类型定义和基本操作 栈的基本操作 InitStack(s) 初始化堆栈 StackEmpty(S) 判断堆栈是否空 Push(S, e) 将元素e压入堆栈 Pop(s, e) 弹出栈顶元素 GetTop(s, e); 读取栈顶元素 栈的存储结构 两种方式 顺序表方式（常用） 链表方式 顺序表方式的堆栈类型定义 #define STACK_SIZE 128 ElemType stack[STACK_SIZE]; int top; 堆栈容量的设计：根据算法需要，分析算法的空间复杂度 堆栈存储空间的动态扩张和缩小 受限的扩张提早发现死循环 编号系统 0~(n-1)，top记载下个空位位置，或者说，元素个数 栈满和栈空 顺序表方式的堆栈操作 #define InitStack() top = 0 #define StackEmpty() (top==0) Status push(elemType e) { if (top == STACK_SIZE) return ERROR; stack[top++] = e; return OK; } 顺序表方式的堆栈操作 Status pop(elemType e) { if (top == 0) return ERROR; e = stack[--top]; return OK; } Status GetTop(elemType e) { if (top == 0) return ERROR; e = stack[top-1]; return OK; } 栈的链式存储结构以及操作 存储结构设计 不带头的单链表 类型定义 struct NODE { ElemType data; struct NODE *next; }; struct NODE *stack; 操作算法 InitStack ClearStack: 释放所有节点 其他操作：Push, Pop，GetTop, StackEmpty 3.2 栈的应用举例 栈的应用：简单例子 简单例子：数制转换 栈的应用：迷宫问题 迷宫问题 迷宫问题粗解 栈 栈中元素记录下一步的动作，包括坐标和移动方向 初始状态 push(0,0,EAST); 循环执行下列动作： pop(x,y,dir); push(x,y,dir+1); if (step(x,y,dir)) push(x,y,EAST); 函数step(int x, int y, int dir) 判断从x,y位置按照方向dir移动一步是否允许 函数返回时修改x,y为新位置的坐标 迷宫的表示方法和step函数的实现 迷宫问题算法：数据结构 方向定义 #define EAST 0 #define SOUTH 1 #define WEST 2 #define NORTH 3 #define BAD_DIRECT 4 迷宫图 char maze[L][L]; 三种取值： .通路，o障碍，#脚印 堆栈 #define STACK_SIZE (L*L) struct { int x，y; int dir; } stack[STACK_SIZE]; int top; 迷宫问题算法:子程序 #define SetMark(x, y) maze[x][y] = # #define ClearMark(x, y) maze[x][y] = . int step(int x, int y, int dir) { switch(dir) { case EAST: y++; break; case WEST: y--; break; case SOUTH: x++; break; case NORTH: x--; break; } if (x 0 || x L-1) return 0; if (y 0 || y L-1) return 0; return maze[x][y] == .; } 迷