介绍
堆栈是一种线性数据结构,是一组相同类型的项目。
在堆栈中,元素的插入和删除只发生在一个终点上。堆栈的行为被描述为Last In, First Out(LIFO)。当一个元素被推到堆栈时,它将成为首个从堆栈中跳出的元素。要达到最古老的输入元素,你必须跳出所有以前的元素。
在本文中,您将了解堆栈数据结构的概念及其使用C中的数组的实现。
在Stacks上执行的操作
以下是由stacks服务的基本操作。
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Stacks 基础机械学
最初,设置一个指针(‘顶部’),以保持堆栈中顶部项目的跟踪,堆栈被初始化为‘-1’。
然后,通过将顶部与-1进行比较来确定堆栈是否空。
随着元素添加到堆栈,更新顶部的位置。
一旦元素出现或删除,顶部元素将被删除,并更新顶部的位置。
C 中的 Stack 实施
堆栈可以使用结构、指针、数组或链接列表来表示。
此示例使用 C 中的数组来实现堆栈:
1#include <stdio.h>
2
3#include <stdlib.h>
4
5#define SIZE 4
6
7int top = -1, inp_array[SIZE];
8void push();
9void pop();
10void show();
11
12int main()
13{
14 int choice;
15
16 while (1)
17 {
18 printf("\nPerform operations on the stack:");
19 printf("\n1.Push the element\n2.Pop the element\n3.Show\n4.End");
20 printf("\n\nEnter the choice: ");
21 scanf("%d", &choice);
22
23 switch (choice)
24 {
25 case 1:
26 push();
27 break;
28 case 2:
29 pop();
30 break;
31 case 3:
32 show();
33 break;
34 case 4:
35 exit(0);
36
37 default:
38 printf("\nInvalid choice!!");
39 }
40 }
41}
42
43void push()
44{
45 int x;
46
47 if (top == SIZE - 1)
48 {
49 printf("\nOverflow!!");
50 }
51 else
52 {
53 printf("\nEnter the element to be added onto the stack: ");
54 scanf("%d", &x);
55 top = top + 1;
56 inp_array[top] = x;
57 }
58}
59
60void pop()
61{
62 if (top == -1)
63 {
64 printf("\nUnderflow!!");
65 }
66 else
67 {
68 printf("\nPopped element: %d", inp_array[top]);
69 top = top - 1;
70 }
71}
72
73void show()
74{
75 if (top == -1)
76 {
77 printf("\nUnderflow!!");
78 }
79 else
80 {
81 printf("\nElements present in the stack: \n");
82 for (int i = top; i >= 0; --i)
83 printf("%d\n", inp_array[i]);
84 }
85}
此程序为用户提供了四种选项:
- 点击元素
- 点击元素
- 显示
- 结束
它等待用户输入一个号码。
如果用户选择1,该程序会处理push()。首先,它会检查顶部是否等于SIZE – 1。如果True显示Overflow!!否则,用户会被要求提供新元素添加到堆栈
*如果用户选择2,该程序会处理pop()。首先,它会检查顶部是否等于-1。如果True显示Underflow!!否则,顶部元素会被删除,并且程序会输出结果的堆栈
*如果用户选择3,该程序会处理show()。首先,它会检查顶部是否等于-1。如果真,Underflow_M1显示。(如果用户选择了3,则`K
执行此代码到 push() 数字 "10"onto 堆栈:
1[secondary_label Output]
2Perform operations on the stack:
31.Push the element
42.Pop the element
53.Show
64.End
7
8Enter the choice: 1
9
10Enter the element to be inserted onto the stack: 10
然后在堆栈上的元素`显示():
1[secondary_label Output]
2Perform operations on the stack:
31.Push the element
42.Pop the element
53.Show
64.End
7
8Enter the choice: 3
9
10Elements present in the stack:
1110
然后是`POP():
1[secondary_label Output]
2Perform operations on the stack:
31.Push the element
42.Pop the element
53.Show
64.End
7
8Enter the choice: 2
9Popped element: 10
现在,堆栈是空的. 再次尝试 pop():
1[secondary_label Output]
2Perform operations on the stack:
31.Push the element
42.Pop the element
53.Show
64.End
7
8Enter the choice: 3
9Underflow!!
继续尝试这个程序来了解堆栈是如何工作的。
Stack 操作的时间复杂性
只有一个元素可以在堆栈中一次访问。
在堆栈上执行‘push()’和‘pop()’操作时,需要‘O(1)’的时间。
结论
在本文中,您了解了堆栈数据结构的概念及其在C中使用数组的实现。
堆栈被用来解决一些一般问题,如:
- 哈诺伊之塔
- N-Queens 问题
- 注入前缀转换
继续学习如何在C中创建队列(https://andsky.com/tech/tutorials/queue-in-c)和如何在C中初始化阵列(https://andsky.com/tech/tutorials/initialize-an-array-in-c)。