【数据结构与算法(C 语言)】栈的基本操作函数(动图演示) 及 栈的实际应用之一:进制转换

目录

  • 1. 前言
  • 2. 结构及基本操作函数:
    • 2.1 栈的结构类型 Stack
    • 2.2 初始化栈 InitStack
    • 2.3 销毁栈 DestroyStack
    • 2.4 清空栈 ClearStack
    • 2.5 判断栈是否为空 StackEmpty
    • 2.6 获取stack的长度 StackLength
    • 2.7 获取栈顶元素 GetTop
    • 2.8 入栈 Push
    • 2.9 出栈 Pop
    • 2.10 访问元素
    • 2.11 遍历栈的所有元素
  • 3. 严蔚敏版完整测试代码:
    • 3.1 代码
    • 3.2 运行结果:
  • 4. 简易版完整测试代码
    • 4.1 完整代码
    • 4.2 运行结果
  • 5. 栈的应用 :进制转化
    • 5.1 转化函数
    • 5.2 进制转化完整代码
    • 5.3 运行结果

1. 前言

栈的操作思想:先进后出
本文的基本操作函数使用 严蔚敏版的《数据结构与算法》中的实现方式。此方式可以实现动态的分配栈空间内存。
本文还有一个更为简单的栈操作方式,虽简单,但是就失去了动态分配栈空间内存的优势。栈空间的最大值会被限制。
对比之下,严教授的编程思想还是比一般人厉害。

入栈和出栈的示意图:
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2. 结构及基本操作函数:

2.1 栈的结构类型 Stack

typedef struct Stack{SElemType * base; //栈底指针SElemType * top; //栈顶指针int stacksize;   //当前已分配的存储空间
} SqStack;

2.2 初始化栈 InitStack

功能: 初始化栈 ,分配栈底内存空间,栈空间大小设置初始值

/*初始化栈*/
Status InitStack(SqStack * stack)
{stack->base =(SElemType * )malloc(STACK_INIT_SIZE* sizeof(SElemType));if(!stack->base)exit(EXIT_FAILURE);stack->top=stack->base;	// 栈顶指针初始 指向栈底;stack->stacksize=STACK_INIT_SIZE;return TRUE;
}

2.3 销毁栈 DestroyStack

功能:销毁栈,释放内存空间

/*销毁栈 */
Status DestroyStack(SqStack * stack)
{free(stack->base);stack->top=stack->base=NULL;stack->stacksize=0;return TRUE;
}

2.4 清空栈 ClearStack

功能: 清空栈内数据,区别于销毁栈的释放内存。只需要将栈顶指针等于栈底指针

/* 清理stack,只需要将top指针指向base*/
Status ClearStack(SqStack * stack)
{stack->top=stack->base;return TRUE;
}

2.5 判断栈是否为空 StackEmpty

功能: 判断栈是否为空,在实际应用中,这个函数经常要用到

/* 判断栈是否为空 */
Status StackEmpty(SqStack stack)
{if(stack.base == stack.top)return TRUE;else return FALSE;
}

2.6 获取stack的长度 StackLength

/* 获取stack的长度 */
int StackLength(SqStack stack)
{return stack.top - stack.base;
}

2.7 获取栈顶元素 GetTop

功能 :获取栈顶元素,并将值传递给 e,注意区别于下面的pop函数,GetTop是不改变栈的元素。

/* 获取栈顶元素,并将值传递给 e*/
Status GetTop(SqStack stack, SElemType * e)
{if(StackEmpty(stack))return FALSE;*e = *--stack.top;
}

2.8 入栈 Push

功能: 入栈, 将元素e压入栈中。这里面就涉及到一个扩容问题,如果栈的空间不够,可以增加栈的内存空间。

/*入栈, 将元素e压入栈中 */
Status Push(SqStack * stack,SElemType e)
{if(stack->top - stack->base >= stack->stacksize)//如果空间不够的话,扩容{stack->base =(SElemType *) realloc(stack->base,(stack->stacksize+STACKINCREMENT)* sizeof(SElemType));if(!stack->base)exit(EXIT_FAILURE);stack->stacksize += STACKINCREMENT;}*stack->top++ = e;return TRUE;
}

示意图 :

2.9 出栈 Pop

/*出栈, 从栈顶弹出元素,并将元素值传递给e*/
Status Pop(SqStack * stack ,SElemType * e)  
{if(!stack->base)return FALSE;if(stack->base == stack->top) //空栈return FALSE;*e = *(--stack->top);return TRUE;
}

示意图 :

以上的函数在各类实际应用中基本都不用修改,可以直接使用。下面还有两个函数,栈元素的访问,一般在实际应用中,根据需要自行的灵活修改。

2.10 访问元素

功能 :访问元素,因为是测试用的,所以打印就行了

/* 访问元素 */
void Visit(SElemType e)
{printf("%d\t", e);
}

2.11 遍历栈的所有元素

功能:遍历stack,对stack的每一个元素调用visit函数。

/* 遍历stack,对stack的每一个元素调用visit函数 */
Status StackTraverse(SqStack stack,void (*visit)(SElemType e))
{SElemType * curElem=stack.base;if(StackEmpty(stack))return FALSE;while(curElem!=stack.top)visit(*curElem++);return TRUE;
}

3. 严蔚敏版完整测试代码:

3.1 代码

/*此版本为严蔚敏老师版本此版本,栈的空间大小可以*/#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define STACK_INIT_SIZE 100  //初始内存空间
#define STACKINCREMENT  10   // 内存空间增量#define TRUE 1
#define FALSE 0typedef int SElemType;typedef struct Stack{SElemType *base; //栈底指针SElemType * top; //栈顶指针int stacksize;   //当前已分配的存储空间
} SqStack;typedef int Status;Status InitStack(SqStack * stack);
Status DestroyStack(SqStack * stack);
Status ClearStack(SqStack * stack);
Status StackEmpty(SqStack stack);
int StackLength(SqStack stack);
Status GetTop(SqStack stack, SElemType * e);
Status Push(SqStack * stack,SElemType e);
Status Pop(SqStack * stack, SElemType *e);
void Visit(SElemType e);
Status StackTraverse(SqStack stack,void (*visit)(SElemType));/*初始化栈*/
Status InitStack(SqStack * stack)
{stack->base =(SElemType * )malloc(STACK_INIT_SIZE* sizeof(SElemType));if(!stack->base)exit(EXIT_FAILURE);stack->top=stack->base;	// 栈顶指针初始 指向栈底;stack->stacksize=STACK_INIT_SIZE;return TRUE;
}/*销毁栈 */
Status DestroyStack(SqStack * stack)
{free(stack->base);stack->top=stack->base=NULL;stack->stacksize=0;return TRUE;
}
/* 清理stack,只需要将top指针指向base*/
Status ClearStack(SqStack * stack)
{stack->top=stack->base;return TRUE;
}/* 判断栈是否为空 */
Status StackEmpty(SqStack stack)
{if(stack.base == stack.top)return TRUE;else return FALSE;
}/* 获取stack的长度 */
int StackLength(SqStack stack)
{return stack.top - stack.base;
}/* 获取栈顶元素,并将值传递给 e*/
Status GetTop(SqStack stack, SElemType * e)
{if(StackEmpty(stack))return FALSE;*e = *--stack.top;
}/*入栈, 将元素e压入栈中 */
Status Push(SqStack * stack,SElemType e)
{if(stack->top - stack->base >= stack->stacksize)//如果空间不够的话,扩容{stack->base =(SElemType *) realloc(stack->base,(stack->stacksize+STACKINCREMENT)* sizeof(SElemType));if(!stack->base)exit(EXIT_FAILURE);stack->stacksize += STACKINCREMENT;}*stack->top++ = e;return TRUE;
}
/*出栈, 从栈顶弹出元素,并将元素值传递给e*/
Status Pop(SqStack * stack ,SElemType * e)  
{if(!stack->base)return FALSE;if(stack->base == stack->top) //空栈return FALSE;*e = *(--stack->top);return TRUE;
}/* 访问元素 */
void Visit(SElemType e)
{printf("%d\t", e);
}/* 遍历stack,对stack的每一个元素调用visit函数 */
Status StackTraverse(SqStack stack,void (*visit)(SElemType e))
{SElemType * curElem=stack.base;if(StackEmpty(stack))return FALSE;while(curElem!=stack.top)visit(*curElem++);return TRUE;}int main()
{SqStack stack;SElemType  elem;InitStack(&stack);printf("压入数字1、2、3\n");Push(&stack,1);Push(&stack,2);Push(&stack,3);printf("当前栈的容量:%d\n",StackLength(stack));GetTop(stack,&elem);printf("栈顶元素为:%d\n",elem);printf("将4、5压入栈中\n");Push(&stack,4);Push(&stack,5);Pop(&stack,&elem);printf("弹出栈顶元素为:%d\n",elem);printf("当前栈的容量:%d\n",StackLength(stack));printf("遍历栈:");StackTraverse(stack,Visit);printf("\n");DestroyStack(&stack);getchar();return 0;
}

3.2 运行结果:

在这里插入图片描述

4. 简易版完整测试代码

简易版,无法动态的给栈扩容

4.1 完整代码

/*此版本为简易版本*/#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define TRUE  1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 30typedef  int Status;typedef  int ElemType; //定义元素类型为整型
typedef struct{ElemType * base; //在栈构造之前和销毁之后,base的值均为NULLint top;
}SqStack;/*初始化栈,为栈分配空间*/
Status InitStack(SqStack * stack)
{stack->base=(ElemType*) malloc(sizeof(ElemType)*MAXSIZE);if(stack->base==NULL)return FALSE;stack->top= -1; //初始值可以是-1,也可以设置为0。//如果设置为-1,那么当栈不为空时, 栈顶元素为 stack->base[top]//如果设置为0, 那么当栈不为空时, 栈顶元素为 stack->base[top-1]return TRUE;
}/*销毁栈,释放栈的数据空间*/
void DestroyStack(SqStack *stack)
{free(stack->base);stack->base=NULL;stack->top= -1;
}/* 获取栈顶元素 */
Status GetTop(SqStack stack, ElemType * elem)
{if(stack.top<0)return FALSE;*elem=stack.base[stack.top];return TRUE;
}/* 压栈,将元素elem 插入栈顶 */
Status Push(SqStack * stack,ElemType elem)
{if(stack->top == MAXSIZE-1) /*栈已经满了,实际应用中,可以动态扩展栈的空间*/return FALSE;stack->base[++stack->top]=elem;return TRUE;
}/*出栈,将栈顶元素elem出栈,相当于删除栈顶元素 */
Status Pop(SqStack * stack,ElemType * elem)
{if(stack->top<0)return FALSE;*elem=stack->base[stack->top--];return TRUE;
}int main ()
{SqStack stack;ElemType * elem=(ElemType*)malloc(sizeof(ElemType));InitStack(&stack);printf("压入数字1、2、3\n");Push(&stack,1);Push(&stack,2);Push(&stack,3);printf("当前栈的容量:%d\n",stack.top+1);GetTop(stack,elem);printf("栈顶元素为:%d\n",*elem);printf("将4、5压入栈中\n");Push(&stack,4);Push(&stack,5);Pop(&stack,elem);printf("弹出栈顶元素为:%d\n",*elem);printf("当前栈的容量:%d\n",stack.top+1);printf("\n");DestroyStack(&stack);free(elem);getchar();return 0;
}

4.2 运行结果

在这里插入图片描述

5. 栈的应用 :进制转化

5.1 转化函数

此函数是将10进制的数据 转化为2进制或者8进制 。
/* 十进制制转换成8进制或2进制* 参数radix  进制数,如果要转换成2进制,则输入2,如果转换成8进制,则radix=8* 参数n      待转换的十进制数 */
void conversion(int radix,int n)
{SqStack stack;int elem;InitStack(&stack);while(n){Push(&stack,n%radix);   // 将余数入栈n=n/radix;				// 商做为被除数,进行下一个循环(只要商不为0,就继续除下去)}while(!StackEmpty(stack)){  //从栈中,将余数依次取出。Pop(&stack ,&elem);printf("%d",elem);}printf("\n");
}

5.2 进制转化完整代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define STACK_INIT_SIZE 100  //初始内存空间
#define STACKINCREMENT  10   // 内存空间增量#define TRUE 1
#define FALSE 0typedef int Status;typedef int SElemType;typedef struct Stack{SElemType *base; //栈底指针SElemType * top; //栈顶指针int stacksize;   //当前已分配的存储空间
} SqStack;Status InitStack(SqStack * stack);
Status DestroyStack(SqStack * stack);
Status ClearStack(SqStack * stack);
Status StackEmpty(SqStack stack);
int StackLength(SqStack stack);
Status GetTop(SqStack stack, SElemType * e);
Status Push(SqStack * stack,SElemType e);
Status Pop(SqStack * stack, SElemType *e);
void Visit(SElemType e);
Status StackTraverse(SqStack stack,void (*visit)(SElemType));/*初始化栈*/
Status InitStack(SqStack * stack)
{stack->base =(SElemType * )malloc(STACK_INIT_SIZE* sizeof(SElemType));if(!stack->base)exit(EXIT_FAILURE);stack->top=stack->base;	// 栈顶指针初始 指向栈底;stack->stacksize=STACK_INIT_SIZE;return TRUE;
}/*销毁栈 */
Status DestroyStack(SqStack * stack)
{free(stack->base);stack->top=stack->base=NULL;stack->stacksize=0;return TRUE;
}
/* 清理stack,只需要将top指针指向base*/
Status ClearStack(SqStack * stack)
{stack->top=stack->base;return TRUE;
}/* 判断栈是否为空 */
Status StackEmpty(SqStack stack)
{if(stack.base == stack.top)return TRUE;else return FALSE;
}/* 获取stack的长度 */
int StackLength(SqStack stack)
{return stack.top - stack.base;
}/* 获取栈顶元素,并将值传递给 e*/
Status GetTop(SqStack stack, SElemType * e)
{if(StackEmpty(stack))return FALSE;*e = *--stack.top;
}/*入栈, 将元素e压入栈中 */
Status Push(SqStack * stack,SElemType e)
{if(stack->top - stack->base >= stack->stacksize)//如果空间不够的话,扩容{stack->base =(SElemType *) realloc(stack->base,(stack->stacksize+STACKINCREMENT)* sizeof(SElemType));if(!stack->base)exit(EXIT_FAILURE);stack->stacksize += STACKINCREMENT;}*stack->top++ = e;return TRUE;
}
/*出栈, 从栈顶弹出元素,并将元素值传递给e*/
Status Pop(SqStack * stack ,SElemType * e)  
{if(!stack->base)return FALSE;if(stack->base == stack->top) //空栈return FALSE;*e = *(--stack->top);return TRUE;
}/* 十进制制转换成8进制或2进制* 参数radix  进制数,如果要转换成2进制,则输入2,如果转换成8进制,则radix=8* 参数n      待转换的十进制数 */
void conversion(int radix,int n)
{SqStack stack;int elem;InitStack(&stack);while(n){Push(&stack,n%radix);   // 将余数入栈n=n/radix;				// 商做为被除数,进行下一个循环(只要商不为0,就继续除下去)}while(!StackEmpty(stack)){Pop(&stack ,&elem);printf("%d",elem);}printf("\n");}int main ()
{printf("将4转换为2进制:");conversion(2,4);printf("将20转换为8进制:");conversion(8,20);getchar();return 0;
}

5.3 运行结果

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/845794.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

COLING 2024: 复旦发布AoR,层级聚合推理突破大模型复杂推理上限

“三个臭皮匠&#xff0c;顶个诸葛亮&#xff1f;” “一个模型不行&#xff0c;那就再堆一个&#xff1f;” 过去当我们在处理复杂任务的时候&#xff0c;往往会考虑集成策略&#xff08;Ensembling Strategy&#xff09;&#xff0c;通过多个模型投票的方式&#xff0c;选出…

图形学初识--屏幕空间变换

文章目录 前言正文为什么需要屏幕空间变换&#xff1f;什么是屏幕空间变换&#xff1f;屏幕空间变换矩阵如何推导&#xff1f;问题描述步骤描述 结尾&#xff1a;喜欢的小伙伴点点关注赞哦! 前言 前面章节主要讲解了视图变换和投影变换&#xff0c;此时距离在屏幕空间显示也就…

alexnet模型_图像分类算法对动物有无斑纹识别-不含数据集图片-含逐行注释和说明文档

alexnet模型_图像分类算法对动物有无斑纹识别-不含数据集图片-含逐行注释和说明文档 代码下载地址&#xff1a; https://download.csdn.net/download/qq_34904125/89357170 本代码是基于python pytorch环境安装的。 下载本代码后&#xff0c;有个环境安装的requirement.txt…

广告变现是什么

广告变现是指媒体或平台通过向用户展示广告主的广告&#xff0c;从而获得收入的过程。 广告变现就像是一个店主&#xff0c;他需要有一个吸引人的店面&#xff0c;提供优质的内容和服务&#xff0c;然后在店里摆放一些别人的商品或服务&#xff0c;每当有客人看了或买了这…

量化研究---强大的可转债分析系统上线,提供api,实时数据支持

今天把可转债实盘的分析模型拿出来&#xff0c;放在服务器方便选股分析&#xff0c;方便后面对接大qmt直接选股交易 强大的禄得可转债自定义因子轮动系统完成&#xff0c;可转债三低为例子 自定义因子实盘的框架 自定义因子轮动框架非常强大 网页 http://120.78.132.143:8023/…

python上位机串行通信接收字节数据的校验处理-以crc16-modbus为例

在串行通信中&#xff0c;接收到的数据是否正确&#xff0c;一般用CRC校码的方式来完成。上位机向下位机发送数据时&#xff0c;需要加上校验码&#xff0c;同理&#xff0c;下位机向上位机上报数据时&#xff0c;也需要加上校验码。 校验码的计算方法有很多&#xff0c;比较简…

C# WinForm —— 23 Timers.Timer 组件介绍与使用

1. 简介 System.Timers.Timer 计时器 轻量 每隔一段时间触发Elapsed事件&#xff0c;执行操作(不是由UI线程执行的)&#xff0c;即使事件中执行了比较耗时的操作&#xff0c;也不会造成 UI 失去响应 如果要获取服务器的计时功能的话&#xff0c;可以使用System.Timers.Timer …

轻松记录收支明细,智能筛选并统计买菜历史记录:一键掌握家庭财务

在繁忙的生活中&#xff0c;你是否曾为家庭财务的琐碎而烦恼&#xff1f;买菜、购物、日常开销……每一笔支出都似乎难以捉摸&#xff0c;让你在月底对账时头疼不已。现在&#xff0c;我们为你带来了一款全新的财务记录工具&#xff0c;让你轻松记录收支明细&#xff0c;智能筛…

关于如何在Arch Linux上编写自己的第一个module

前一段时间一直想深入学习编写一个module插入到自己的内核当中&#xff0c;但是网上的资料基本上全都针对的Ubuntu和Debian等流行的Linux发行版&#xff0c;这里打算简单的记录一波博客。 啥是Module?(着急可不看) 众所周知&#xff1a;现代宏内核架构的操作系统都会借鉴微内核…

vcruntime140.dll丢失如何安装,附找不到vcruntime140.dll的六种解决方法

vcruntime140.dll是一个动态链接库文件&#xff0c;属于Microsoft Visual C Redistributable Packages的一部分&#xff0c;专为Visual Studio 2015开发环境设计。它提供了C运行时库&#xff08;CRT&#xff09;中的一些关键功能&#xff0c;以及一些额外的Microsoft特定的运行…

Java排序算法汇总篇,八种排序算法

排序算法汇总: Java排序算法(一)&#xff1a;冒泡排序 Java排序算法(二)&#xff1a;选择排序 Java排序算法(三)&#xff1a;插入排序 Java排序算法(四)&#xff1a;快速排序 Java排序算法(五)&#xff1a;归并排序 Java排序算法(六)&#xff1a;希尔排序 Java排序算法(…

18.Redis之哨兵

1.哨兵机制的介绍 通过自动化的手段,来解决主节点挂了的问题~~ 哨兵机制, 是通过独立的 进程 来体现的.和之前 redis-server 是不同的进程!! redis-sentine| 不负责存储数据,只是对其他的 redis-server 进程起到监控的效果~~ 通常哨兵节点,也会搞一个集合~~(多个哨兵节点构成的…

【Pr学习】01新建项目起步

【Pr学习】01新建项目起步 1、新建项目2.序列设置2.1新建序列2.2序列参数讲解2.3自定义设置 3.PR窗口认识3.1 项目窗口3.2 源窗口2.4 保存面板 4.剪辑导入4.1 素材导入4.2 视图切换4.3 时间轴4.4轨道工具4.5 节目窗口素材导入 5.基础操作5.1 取消视频音频链接5.2 单独渲染&…

Qos令牌桶算法:笔记0601

令牌桶 令牌&#xff1a;目前看到2种表述&#xff0c;csdn表示一个令牌代表一个字节&#xff0c;51cto是一个令牌代表一个bit。51cto上关于cisco qos算法描述多表达为一个令牌一个bit (不知道rfc上咋表达的懒得去查了&#xff0c;主打一个好读书不求甚解&#xff0c;感觉应该是…

[无监督学习] 11.详细图解LSA

LSA LSA&#xff08;Latent Semantic Analysis&#xff0c;潜在语义分析&#xff09;是一种自然语言处理技术。作为一种降维算法&#xff0c;它常被用于信息搜索领域。使用 LSA 能够从大量的文本数据中找出单词之间的潜在关联性。 概述 LSA 是在 1988 年被提出的算法&#xff…

AI产品导航站

1、AI产品导航站 (chat2ai.cn)

更新mirh connect 内置derby数据库密码

更新mirh connect 内置derby数据库密码 1、下载derby连接客户端 https://archive.apache.org/dist/db/derby/ 选择任意版本即可&#xff0c;比如 https://archive.apache.org/dist/db/derby/db-derby-10.14.2.0/db-derby-10.14.2.0-bin.zip 2、连接mirh文件数据库 1、把mi…

UnityAPI学习之游戏物体的方法使用

目录 游戏物体 创建游戏物体的三种方式 组建的获取和查找 游戏物体的方法与其他成员变量 游戏物体的生成 游戏物体的激活状态/标签(tag)/层级(layer) 游戏物体的激活与失活 游戏物体的查找 1. 名称查找(Find) 2. 通过标签查找游戏物体&#xff08;FindGameObjectWithT…

关于linux程序的查看、前台运行、后台运行、杀死的管理操作。

前言 在Linux中&#xff0c; 程序&#xff08;program&#xff09;是放在磁盘上的程序&#xff0c;是不会执行的。 进程&#xff08;process&#xff09;是程序被触发&#xff0c;从而加载到内存中的&#xff0c;会被CPU随机执行。 Linux中&#xff0c;有非常多的进程在实时运…

如何让Google收录网页?

确保网页被Google快速且持续地收录&#xff0c;页面的质量起着至关重要的作用。高质量的网页不仅更容易被搜索引擎收录&#xff0c;而且能够提高网页在搜索结果中的排名&#xff0c;想确保页面的质量&#xff0c;要保持原创&#xff0c;确保你的内容是独一无二的&#xff0c;别…