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关于栈及其应用演示样例
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http://blog.csdn.net/pony_maggie/article/details/30802249
作者:小马
作为一种经常使用的数据结构, 了解栈对于算法的学习是很必要的。
栈有先进后出的特点，栈底指向数据表中的第一个元素。栈顶指向最后一个元素的下一个位置。
例如以下图所看到的:
栈和线性表类似。也是有两种存储结构。分别为顺序结构和链式结构。
大部分情况下，栈使用前者。这和它的使用场景有关。由于通常情况下我们不会对栈进行频繁地。随机地插入，删除操作。以下是我用顺序结构实现的栈。这个栈有个特点就是它的通用性，由于我并没有限制它所存储的数据类型，代码例如以下:
//void**其为双指针，意味入栈和出栈的将仅仅是相应数据的地址。而不须要对数据本身进行拷贝
typedef struct
{
char *base;
char *top;
int elementSize; //元素所点字节大小
int stackSize; //当前已分配的空间(注意不是元素的实际个数)
}ponyStack;
int InitStack(ponyStack *stack, int elementSize)
{
stack->base = (char *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(char)*elementSize);
if (!stack->base)
{
return RET_ERROR;
}
stack->top = stack->base; //为空
stack->stackSize = STACK_INIT_SIZE;
stack->elementSize = elementSize;
return RET_OK;
}
int ClearStack(ponyStack *stack)
{
stack->top = stack->base;
return RET_OK;
}
bool IsEmptyStack(ponyStack stack)
{
if (stack.top == stack.base)
{
return true;
}
return false;
}
这里没有贴出所有的代码。更完整的能够从最后的地址那里下载。
注意elementSize,这个是栈能够做到通用的核心。
不理解的能够再研究一下代码。
看一个栈的使用演示样例，数制转换。十进制转八进制。
比如(1348)十进制= (2504)八进制,它基于例如以下的原理:
N N/8 N%8
1348 168 4
168 21 0
21 2 5
2 0 2
所以非常明显，N不断的除8，每次的余数就是结果的当中一个因子，注意先出来的因子是低位的数。能够考虑用栈来保存每次取余的结果。那么出栈的顺序就是实际的结果顺序。代码非常easy：
int decimalToOctonary(int decimalNumber)
{
double octNumber = 0;
int nCount = 0;
int nTemp = 0;
ponyStack numberStack;
InitStack(&numberStack, 4);
while (decimalNumber)
{
nTemp = (int)decimalNumber%8;
Push(&numberStack, &nTemp);
decimalNumber = decimalNumber/8;
}
nCount = CountOfStack(numberStack);//元素个数也就是位数
while(!IsEmptyStack(numberStack))
{
Pop(&numberStack, &nTemp);
octNumber += (nTemp*pow(10.0, --nCount));
}
DestroyStack(&numberStack);
return (int)octNumber;
}
whli#ilr#e(s#*s)
outcha@putchar(*s=#++)
实际有效的字符是这种:
while(*s)
putchar(*s++)
能够把内存里这个输入缓冲区定为栈,正常情况下每输入一个字符直接入栈，假设发现字符是‘#‘,就栈顶pop一次。假设是‘@‘就清空栈.代码实现例如以下:
void lineEdit()
{
char ch = 0;
char chTemp = 0;
ponyStack lineStack;
InitStack(&lineStack, 1);
ch = getchar();
while (ch != EOF)
{
while (ch != EOF && ch != ‘\n‘)
{
switch (ch)
{
case ‘#‘:
Pop(&lineStack, &chTemp);
break;
case ‘@‘:
ClearStack(&lineStack);
break;
default:
Push(&lineStack, &ch);
break;
}
ch = getchar();
}
writeToFile(lineStack);//存数据
ClearStack(&lineStack);//准备接收下一行
if (ch != EOF)
{
ch = getchar();
}
}
DestroyStack(&lineStack);
}最后一个样例是表达式求值的算法。这个在计算器应用中比較多用到。
比方。
求+4*9-16/4
建两个栈，一个存操作数。一个存运算符.为简单起，在运算符栈会预先存一个‘#‘,表示表达式開始。然后以‘#‘结束。
运算规则是这种:
输入字符，假设是‘#‘。则结束，假设是操作数，直接进操作数栈。
假设是运算符。则跟栈顶的运算符比較，假设栈顶的优先级低,直接进栈，接收下一字符，假设相等。脱括号。接收下一个字符，假设栈顶的优先级高，pop两个操作数，pop栈内操作符。运算，然后运算的结果进操作数栈。
当前运算符继续跟栈顶比較。
要实现这个代码。首先要有一个表格。存储我们操作符之间的优先级关系，例如以下所看到的:
static char priority[7][7] = {
‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘, // +
‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘, // -
‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘, // *
‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘<‘,‘>‘,‘>‘, // /
‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘=‘,‘ ‘, // (
‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘>‘,‘ ‘,‘>‘,‘>‘, // )
‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘<‘,‘ ‘,‘=‘, // #
};// + - * / ( ) #然后实现依据上面的思路，实现起来就比較easy了：
int evaluateExpression()
{
char chCurrent = 0;
char chOnTop = 0;
char chTemp = 0;
int nResult = 0;
int nTemp = 0;
int a,b;
int nOperandFlag = 0;
ponyStack operatorStack;//运算符栈
ponyStack operandStack; //操作数栈
InitStack(&operatorStack, 1);
chTemp = ‘#‘;
Push(&operatorStack, &chTemp);
InitStack(&operandStack, 4);
chCurrent = getchar();
GetTop(operatorStack, &chOnTop);
while ((chCurrent != ‘#‘)||(chOnTop != ‘#‘))
{
if (!isOperator(chCurrent))//是操作数,要考虑多位整型数的情况
{
nTemp = nTemp * (int)pow(10.0, nOperandFlag);
nTemp += (int)(chCurrent - ‘0‘);
chCurrent = getchar();
nOperandFlag = 1;
}
else
{
if (nOperandFlag == 1)
{
Push(&operandStack, &nTemp);//操作数输入结束，入栈
nOperandFlag = 0;
nTemp = 0;
}
GetTop(operatorStack, &chOnTop);
switch (precede(chOnTop, chCurrent))//比較优先级
{
case ‘<‘: //栈顶的优先级小
Push(&operatorStack, &chCurrent);
chCurrent = getchar();
GetTop(operatorStack, &chOnTop);
break;
case ‘=‘: //脱括号。接收下个字符
Pop(&operatorStack, &chTemp);
chCurrent = getchar();
GetTop(operatorStack, &chOnTop);
break;
case ‘>‘: //栈顶的优先级大，出栈运算，结果入栈
{
Pop(&operandStack, &a);
Pop(&operandStack, &b);
Pop(&operatorStack, &chTemp);
nTemp = operate(a, chTemp, b);
Push(&operandStack, &nTemp);
nTemp = 0;//重置
GetTop(operatorStack, &chOnTop);
}
break;
default:
break;
}
}
}
GetTop(operandStack, &nResult);
DestroyStack(&operatorStack);
DestroyStack(&operandStack);
return nResult;
}代码下载地址:
https://github.com/pony-maggie/StackDemo
或
http://download.csdn.net/detail/pony_maggie/7499167
关于栈及其应用演示样例