part 5栈
1 概念
1.1 现象
弹夹式手枪、洗盘子摞盘子、浏览器回退功能、word、画图的撤销操作
1.2 特点
原理：后进先出（LIFO结构）
1 .3 定义
栈：限定在表尾进行插入（尾插法）或删除操作的线性表
栈顶（表尾）允许插入和删除的一端称为栈顶（top），另一端称为栈底(bottom)。
空栈不含任何数据元素的栈。
压栈（进栈）：栈的插入
出栈：栈的删除
1.4 逻辑示意图
1.5 进栈出栈变化形式
最先进栈的只能最后出栈？
解析：栈对线性表的插入和删除的位置进行了限制，但没有对元素进出栈的时间进行限制
例如有三个整型数字1、2、3依次进栈，会有哪些出栈次序呢？
第一种：1、2、3进，再3、2、1出。出栈次序321
第二种：1 进、1出、2进、2出、3进、3出。出栈次序123
第三种：1进、2进、2出、1出、3进、2 出。出栈次序213
第四种：1进、1出、2进、3进、3出、2出。出栈次序为132
第五种：1进、2进、2出、3进、3出、1出。出栈次序231.
1.6 有没有可能是312这样的次序出栈呢？
不会。3先出栈，意味着3曾经进栈。3进栈意味着1和2已经进栈。那么出栈只能是321.
2 栈的顺序存储结构
顺序线性表采用数组实现。
2.1 思考---栈顶位置
采用数组空间首地址充当栈顶（表尾）还是栈底（表 头）？
答案：栈底：数组首元素
解析：
插入：尾插法 下标为0充当栈顶（表尾），每次插入数据，都需要数组整体后移
栈顶：定义一个top变量来指示栈顶元素在数组中的位置（数组定长，top=实际元素个数-1）
2.2 数据元素和栈指针的对应关系
stack_size:存储栈的长度 top:栈顶位置（top<stack_size） top=0:数组里面只有一个元素 top=-1:空栈 top=stack_size-1:满栈
示例：游标卡尺，游标不能超过尺的长度
2.3 类型定义
typedef int s_elem_type;//s_elem_type 根据实际情况而定
typedef struct
{
s_elem_type data[MAXSIZE];
int top;//栈顶指针
}sq_stack;//静态栈，顺序栈
2.4 初始化
2.5 入栈操作
2.5.1 逻辑示意图
2.5.2 算法步骤
（1）判断是否满栈，若满则返回ERROR （2）将新元素压入栈顶，栈顶指针+1
2.5.2 示例代码
2.6 出栈
2.6.1 算法步骤：
（1）判断栈是否为空 （2）栈顶元素出栈，栈顶指针减一
2.6.2 参考代码
2.7 取值（练习）
2.7.1 算法步骤
（1）栈是否非空 （2）取值
2.7.2 参考代码
2.8 小结
时间复杂度
没有涉及循环，时间复杂度为o(1).
缺点：必须事先确定数组存储空间大小，不够用的情况下，需要采用编程手段来扩展数组的容量。
3 链栈
3.1 类型定义
3.1.1栈顶位置
概念：栈只允许在栈顶进行插入和删除操作
思考：栈顶放在链表的头部还是尾部呢？
单链表必须存在头指针，栈顶指针也是必须的。两者可以合二为一。所以较好的办法是把栈顶放在单链表的头部。
由此 ：单链表的头结点便失去意义。通常对于链栈来说，是不需要头结点的
3.1.2 逻辑示意图
3.1.3 数据元素与栈顶指针对应关系
满栈：不存在 空栈：top==NULL
3.1.4 结构定义
3.2 入栈
3.2.1 算法步骤
（1）为入栈元素e分配结点空间，用指针p指向 （2）将新节点数据域置为e; （3）将新节点指向原头结点 （4）修改栈顶指针s指向新结点
3.2.2 入栈示意图
3.2.3 参考代码
注意：跨函数修改头指针的值，需要采用二级指针（无头结点）
3.3 出栈
3.3.1 算法步骤
（1）判断栈是否为空，若空则返回ERROR （2）将栈顶元素赋给e （3）临时保存栈顶元素以备释放 （4）修改栈顶指针，指向新元素 （5）释放原栈顶元素的空间
3.3.2 示意图
3.3.3 示例代码
错误代码示范：
解析：需要在pop()函数内修改头指针s 的值，跨函数修改一级指针，应采用二级指针
正确答案
3.3.4 运行结果
后进先出
3.4 完整代码
4 应用---数制的转换
当将一个十进制整数N转换为八进制时，在计算过程中，将N与8求余得到的八进制数的各位依次进栈，输出结果就是得到的八进制数
4.1 运算过程
4.2 算法步骤
（1）初始化一个空栈s （2）当十进制数N非零时，循环执行下列操作 ·把N与8求余得到的八进制数压入栈S ·n更新为N与8的商 （3）当栈非空时，循环执行一下操作 ·弹出栈顶元素e; ·输出e
4.3 参考代码
链栈实现
4.3.1 入栈
（无头结点，头插法）
4.3.2 出栈
4.4 完整代码
4.5 运行结果
标签：进栈,出栈,top,元素,栈顶,数据结构,指针 来源： https://blog.csdn.net/qq_40844674/article/details/115173488
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