栈的基本操作c语言
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C++栈的基本操作1// zhan.cpp : 定义控制台应⽤程序的⼊⼝点。
2//34 #include "stdafx.h"5 #include <iostream>6using namespace std;7 typedef struct stacknode8 {9int data;10struct stacknode *next;11 }stacknode,*LinkStack;1213//判断栈为空14int StackEmpty(LinkStack &top)15 {16if(top ->next == NULL)17return1;18else19return0;20 }2122//⼊栈函数23 LinkStack push(LinkStack &top,int value)24 {25 LinkStack p = new stacknode;26if(p != NULL)27 {28 p ->data = value;//可以理解为在链表尾部插⼊⼀个节点。
29 p ->next = top ->next;30 top ->next = p;31 }32else33 cout << "没有内存可分配" << endl;34return top;35 }3637//出栈函数38int pop(LinkStack &top)39 {40 LinkStack temp = new stacknode;41int data;42if(StackEmpty(top))43 cout << "该栈为空!" << endl;44else45 {46 temp = top ->next;//可以理解为删除⼀个节点47 data = temp ->data;48 top ->next = temp ->next;49 delete(temp);50 }51return data;52 }5354//打印函数55void Print(LinkStack &top)56 {57 LinkStack top1 = top; //时刻要注意,我们不可以改变链表本⾝的值及指向,不过我们可以找别⼈来完成此事。
c语言栈计算表达式在计算机科学中,栈是一种非常重要的数据结构,被广泛应用于编译器、操作系统、网络通信等领域。
在本文中,我们将探讨如何使用C语言实现栈来计算表达式。
表达式是由操作数、操作符和括号组成的数学式子,例如:3 + 4 * 2 / (1 - 5)。
在计算表达式时,我们需要遵循一定的计算规则,如乘除法优先于加减法,括号内的计算优先于括号外的计算等。
我们可以使用栈来实现对表达式的计算。
具体步骤如下:1. 定义两个栈:一个操作数栈和一个操作符栈。
2. 从左到右遍历表达式的每一个字符,如果是数字则将其压入操作数栈;如果是操作符则将其压入操作符栈,并根据运算规则进行计算。
3. 在遍历完成后,操作符栈中可能还有未计算的操作符,需要继续计算,直到操作符栈为空。
4. 最终操作数栈中只剩下一个数,即为表达式的计算结果。
下面是一段示例代码,用于计算简单的表达式:```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <ctype.h>#define MAX_SIZE 100typedef struct {int data[MAX_SIZE];int top;} Stack;void initStack(Stack *s) {s->top = -1;}void push(Stack *s, int item) { if (s->top == MAX_SIZE - 1) { printf('Stack Overflow');exit(1);}s->data[++s->top] = item;}int pop(Stack *s) {if (s->top == -1) {printf('Stack Underflow');exit(1);}return s->data[s->top--];}int isEmpty(Stack *s) {return s->top == -1;}int isFull(Stack *s) {return s->top == MAX_SIZE - 1;}int peek(Stack *s) {return s->data[s->top];}int evaluate(char *expr) {Stack operandStack, operatorStack; initStack(&operandStack);initStack(&operatorStack);int i = 0;while (expr[i] != '0') {if (isdigit(expr[i])) {int num = 0;while (isdigit(expr[i])) {num = num * 10 + (expr[i] - '0'); i++;}push(&operandStack, num);}else if (expr[i] == '(') {push(&operatorStack, expr[i]);i++;}else if (expr[i] == ')') {while (!isEmpty(&operatorStack) && peek(&operatorStack) != '(') {int op2 = pop(&operandStack);int op1 = pop(&operandStack);char op = pop(&operatorStack);int result;switch (op) {case '+':result = op1 + op2;break;case '-':result = op1 - op2;break;case '*':result = op1 * op2;break;case '/':result = op1 / op2;break;}push(&operandStack, result);}pop(&operatorStack);i++;}else if (expr[i] == '+' || expr[i] == '-' || expr[i] == '*' || expr[i] == '/') {while (!isEmpty(&operatorStack) &&peek(&operatorStack) != '(' &&((expr[i] == '*' || expr[i] == '/') || (expr[i] == '+' || expr[i] == '-') &&(peek(&operatorStack) == '*' || peek(&operatorStack) == '/'))) {int op2 = pop(&operandStack);int op1 = pop(&operandStack);char op = pop(&operatorStack);int result;switch (op) {case '+':result = op1 + op2;break;case '-':result = op1 - op2;break;case '*':result = op1 * op2;break;case '/':result = op1 / op2;break;}push(&operandStack, result); }push(&operatorStack, expr[i]); i++;}else {i++;}}while (!isEmpty(&operatorStack)) { int op2 = pop(&operandStack);int op1 = pop(&operandStack);char op = pop(&operatorStack);int result;switch (op) {case '+':result = op1 + op2;break;case '-':result = op1 - op2;break;case '*':result = op1 * op2;break;case '/':result = op1 / op2;break;}push(&operandStack, result);}return pop(&operandStack);}int main() {char expr[MAX_SIZE];printf('Enter an expression: ');fgets(expr, MAX_SIZE, stdin);int result = evaluate(expr);printf('Result = %d', result);return 0;}```在这段代码中,我们定义了一个栈结构体,包含了栈的数据和栈顶指针。
栈基本操作栈是一种常见的数据结构,它遵循“先进后出”的原则。
在栈中,数据项只能在栈顶进行插入和删除操作,因此栈的基本操作包括:入栈、出栈、取栈顶元素、判断栈是否为空和清空栈。
一、入栈操作入栈操作是向栈中添加元素的过程。
在入栈操作中,新元素被添加到栈顶位置。
具体实现方法是将新元素压入栈顶,在栈顶添加一个新节点,使其指向旧的栈顶节点。
二、出栈操作出栈操作是从栈中移除元素的过程。
在出栈操作中,栈顶元素被删除,并返回被删除的元素。
具体实现方法是将栈顶元素弹出,使其指向下一个元素,然后返回弹出的元素。
三、取栈顶元素取栈顶元素操作是返回栈顶元素的值,而不删除该元素。
具体实现方法是返回栈顶指针所指向的元素。
四、判断栈是否为空判断栈是否为空操作是检查栈中是否有元素。
具体实现方法是检查栈顶指针是否为NULL。
如果栈顶指针为NULL,则表示栈为空;否则,栈中至少有一个元素。
五、清空栈清空栈操作是将栈中所有元素都删除。
具体实现方法是将栈顶指针设置为NULL,使所有元素都失去了指向下一个元素的指针。
以上就是栈的基本操作。
在实际应用中,栈是一种非常重要的数据结构,常用于递归算法、表达式求值、括号匹配、迷宫问题等领域。
除了上述基本操作外,还有一些较为复杂的栈操作,例如:栈的遍历、栈的排序、栈的合并等等。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择合适的操作。
需要注意的是,栈是一种线性数据结构,因此它的时间复杂度为O(1),即入栈、出栈、取栈顶元素、判断栈是否为空、清空栈等操作的时间复杂度都为O(1)。
这也是栈被广泛应用的重要原因之一。
c语言栈的定义栈(Stack)是一种常见的数据结构,它基于后进先出(Last In First Out,LIFO)的原则进行操作。
在C语言中,栈可以通过数组或链表实现。
1.数组实现栈数组实现栈是最简单和常见的方式之一。
我们可以定义一个固定大小的数组,并使用一个指针来表示栈顶位置。
栈内的元素可以通过增加或减少指针来进行入栈和出栈操作。
定义一个栈的结构体:```c#define MAX_SIZE 100typedef struct {int data[MAX_SIZE];int top;} Stack;```- `data`是一个整型数组,用于存储栈内的元素。
- `top`是一个整数变量,用于表示栈顶元素的位置。
初始化栈:```cvoid initStack(Stack* stack) {stack->top = -1;}```入栈操作:```cvoid push(Stack* stack, int value) {if (stack->top == MAX_SIZE - 1) {printf("栈已满,无法入栈!"); return;}stack->data[++stack->top] = value; }```出栈操作:```cint pop(Stack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈已空,无法出栈!"); return -1;}return stack->data[stack->top--];}```获取栈顶元素:```cint peek(Stack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈已空,无法获取栈顶元素!"); return -1;}return stack->data[stack->top];}```判断栈是否为空:```cint isEmpty(Stack* stack) {return stack->top == -1;}```判断栈是否已满:```cint isFull(Stack* stack) {return stack->top == MAX_SIZE - 1;}```2.链表实现栈链表实现栈是另一种常见的方式。
栈的基本操作栈是一种重要的数据结构,它在计算机科学中有着广泛的应用。
对于栈的基本操作,包括入栈(push)、出栈(pop)、获取栈顶元素,以及查看栈的大小(size)等操作。
1.入栈(push)入栈的操作就是往栈里压栈,把元素压入栈顶,以实现入栈操作。
在把元素压入栈时,栈的元素数量会增加1,压入元素的位置就是栈顶。
2.出栈(pop)出栈的操作是从栈顶弹出元素,以实现出栈操作。
当一个元素从栈顶弹出时,栈的大小就会减少1,弹出元素的位置就是栈顶。
3.获取栈顶元素要获取栈顶元素,我们需要从栈中取出元素,但是这并不会改变栈的大小。
由于栈的特性,我们可以通过取出栈顶的元素来获取它,而不需要从栈的其他位置获取。
4.查看栈的大小(size)查看栈的大小也就是查看栈中有多少元素。
要查看栈的大小,我们只要通过查看栈的长度即可,从而知道栈中有多少元素,从而了解栈的大小。
到此,我们对栈的基本操作基本有了一个概念,包括入栈(push)、出栈(pop)、获取栈顶元素以及查看栈的大小(size)。
栈的操作可以用入栈出栈的方式来表示,也可以用推入和弹出的方式来表示,它们都是栈的基本操作。
栈的操作跟其他的数据结构的操作有所不同,比如要存储数据的时候,需要先进行入栈操作,而当要取出数据的时候,需要先进行出栈操作,而不是像队列里面先进行出队操作,再进行入队操作。
栈也可以用来实现字符串操作、算数表达式求值、函数调用以及实现括号的匹配等等,这些都是栈的基本操作的应用。
总而言之,栈是一种重要的数据结构,其基本操作可以说是它的核心。
因此,学习栈的基本操作非常重要,只有掌握了它的基本操作,才可以正确的使用栈这种数据结构。
c语言中栈的概念
栈是一种逻辑结构,是特殊的一种线性。
特殊在于:
只能在固定的一端操作只要满足上述条件,那么这种特殊的线性表就会呈现一种“后进先出”的逻辑,这种逻辑就被称为栈。
栈在生活中到处可见,比如堆叠的盘子、电梯中的人们、嵌套函数的参数等等。
由于约定了只能在线性表固定的一端进行操作,于是给栈这种特殊的线性表的“插入”、“删除”,另起了下面这些特定的名称:栈顶:可以进行插入删除的一端
栈底:栈顶的对端
入栈:将节点插入栈顶之上,也称为压栈,函数名通常为push() 出栈:将节点从栈顶剔除,也称为弹栈,函数名通常为pop()
取栈顶:取得栈顶元素,但不出栈,函数名通常为top()
基于这种固定一端操作的简单约定,栈获得了“后进先出”的基本特性,如下图所示,最后一个放入的元素,最先被拿出来。
(就好比说吃完饭之后洗碗,一个碗洗干净后会叠到另外一个碗上面,当你全部都洗好了就会把碗一个个放入到消毒柜里面,这时候拿的碗总是在顶部的那个。
)。
C语言中栈的基本操作栈(Stack)是一种遵循“后进先出”(LIFO)原则的数据结构,具有以下几个基本操作:入栈(Push)、出栈(Pop)、判断栈是否为空(Empty)以及获取栈顶元素(Top)。
下面将详细介绍这些基本操作。
1. 入栈(Push):将一个元素添加到栈的顶部。
入栈操作分为两个步骤:(1)判断栈是否已满,如果已满则无法再添加元素;(2)若栈不满,则将元素添加到栈的顶部,并更新栈顶指针。
具体实现代码如下:```void push(Stack *s, int item)if (is_full(s))printf("Stack is full, cannot push more elements.\n");return;}s->top++;s->data[s->top] = item;}```2. 出栈(Pop):将栈顶元素移除,并返回该元素的值。
出栈操作也有两个步骤:(1)判断栈是否为空,如果为空则无法进行出栈操作;(2)若栈不为空,则将栈顶元素移除,并更新栈顶指针。
具体实现代码如下:```int pop(Stack *s)int item;if (is_empty(s))printf("Stack is empty, cannot pop any elements.\n");return -1; // 指定一个特定的返回值来表示错误}item = s->data[s->top];s->top--;return item;}```3. 判断栈是否为空(Empty):判断栈是否为空分为两种情况,一种是根据栈顶指针进行判断,另一种是根据数据数量进行判断。
(1)判断栈顶指针是否为-1,若为-1则说明栈为空;(2)若栈内数据数量为0,则栈为空。
具体实现代码如下:```int is_empty(Stack *s)return s->top == -1; // 栈顶指针为-1表示栈为空}```4. 获取栈顶元素(Top):返回栈顶元素的值,但不对栈做任何修改。
c语言栈实验总结在实验中,我们使用C语言编写了栈的相关代码,并进行了多个测试和验证。
通过这些实验,我们对栈的基本特征、操作和应用有了更深入的理解。
我们需要明确栈的定义和特点。
栈是一种具有特定限制的线性数据结构,它的特点是“后进先出”(Last In First Out,LIFO)。
这意味着在栈的操作中,最后一个进入栈的元素将首先被访问和操作,而之前的元素则需要等待。
在实验中,我们首先实现了栈的基本操作,包括创建栈、入栈、出栈和判断栈是否为空。
通过这些操作,我们可以有效地管理栈中的元素,并根据需要进行添加和删除。
接下来,我们进行了一系列的测试和验证,以确保栈的操作和功能的正确性。
我们通过不同的测试用例,模拟了各种情况下的栈操作,包括正常情况下的入栈和出栈、栈的空和满状态的判断,以及异常情况下的错误处理。
通过这些测试,我们可以验证栈的实现是否符合预期,并检查代码中是否存在潜在的问题。
在实验过程中,我们还探讨了栈的应用场景和实际用途。
栈的一个典型应用是函数调用过程中的函数调用栈。
当一个函数被调用时,其局部变量和返回地址等信息被压入栈中,当函数执行完毕后,这些信息再从栈中被弹出,使得程序可以正确地返回到原来的调用点。
通过理解函数调用栈的原理和实现,我们可以更好地理解函数调用的工作原理,并能更好地处理函数之间的交互和数据传递。
栈还可以用于解决一些特定的问题,如括号匹配、逆波兰表达式求值等。
通过使用栈,我们可以方便地处理这些问题,并提高程序的效率和可读性。
总结来说,通过C语言栈的实验,我们深入了解了栈的概念、操作和应用,掌握了栈的基本原理和使用方法。
在实验中,我们通过编写代码、进行测试和验证,验证了栈的正确性,并探讨了栈的应用场景和实际用途。
通过这些实验,我们不仅提高了对栈的理解和掌握,还培养了我们的编程能力和问题解决能力。
希望通过这些实验,我们可以更好地应用栈的知识,解决实际问题,并在以后的学习和工作中取得更好的成果。
用堆栈实现四则运算c语言堆栈是一种常见的数据结构,它符合先进后出的原则。
在四则运算中,我们可以借助堆栈这种数据结构实现运算,方便高效,不易出错。
堆栈的实现包括两个基本操作:Push(入栈)和Pop(出栈)。
我们可以以此设计四则运算。
首先,我们需要将输入的四则运算表达式转换成后缀表达式。
后缀表达式也叫逆波兰表达式,相对于中缀表达式而言,运算符在后面,操作数在前面,这样方便计算机进行读取和计算。
例如:中缀表达式:5+3*2后缀表达式:5 3 2 * +将中缀表达式转换成后缀表达式,我们需要用到堆栈。
具体的实现方法是,从左向右遍历表达式,如果是数字,则直接输出;如果是符号,则将其与堆栈顶的符号进行比较,如果优先级高就入栈,否则不断将符号出栈并输出,直到当前符号优先级大于堆栈顶符号优先级,最后将当前符号入栈。
例如:表达式:5+3*2堆栈操作:1.将5输出,堆栈为空2.遇到+号,入栈3.将3输出,堆栈顶为+号4.遇到*号,入栈5.将2输出,堆栈顶为*号6.输出*号,堆栈顶为+号7.输出+号,堆栈为空得到后缀表达式:5 3 2 * +有了后缀表达式,我们可以用堆栈进行计算。
具体方法是,从左向右遍历后缀表达式,如果是数字则入栈,如果是符号则将栈顶两个数字出栈并进行计算,将结果入栈,最终得到最终的计算结果。
例如:后缀表达式:5 3 2 * +堆栈操作:1.将5入栈2.将3入栈3.遇到*号,出栈3和2,进行计算得到6,将6入栈4.将栈顶元素5出栈5.遇到+号,出栈6和5,进行计算得到11,将11入栈得到计算结果:11通过堆栈实现四则运算,可以有效简化我们的计算流程,避免复杂的优先级判断和计算错误。
同时,堆栈为我们提供了一种更加高效的数据结构,不仅在四则运算中可以发挥作用,在其他应用中也很常见。
当然,在实际应用中,我们需要考虑到多种情况的处理,例如负数、小数、括号等,以及错误处理等细节问题,才能保证算法的正确性和可靠性。
c语⾔stack(栈)和heap(堆)的使⽤详解⼀、预备知识—程序的内存分配⼀个由C/C++编译的程序占⽤的内存分为以下⼏个部分1、栈区(stack)—由编译器⾃动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。
其操作⽅式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap)—⼀般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。
注意它与数据结构中的堆是两回事,分配⽅式倒是类似于链表。
3、全局区(静态区)(static)—全局变量和静态变量的存储是放在⼀块的,初始化的全局变量和静态变量在⼀块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另⼀块区域。
程序结束后由系统释放。
4、⽂字常量区—常量字符串就是放在这⾥的。
程序结束后由系统释放。
5、程序代码区—存放函数体的⼆进制代码。
⼆、例⼦程序复制代码代码如下://main.cppint a=0; //全局初始化区char *p1; //全局未初始化区main(){intb;栈char s[]="abc"; //栈char *p2; //栈char *p3="123456"; //123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c=0; //全局(静态)初始化区p1 = (char*)malloc(10);p2 = (char*)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1,"123456"); //123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所向"123456"优化成⼀个地⽅。
}三、堆和栈的理论知识2.1申请⽅式stack:由系统⾃动分配。
例如,声明在函数中⼀个局部变量int b;系统⾃动在栈中为b开辟空间heap:需要程序员⾃⼰申请,并指明⼤⼩,在c中⽤malloc函数如p1=(char*)malloc(10);在C++中⽤new运算符如p2=(char*)malloc(10);但是注意p1、p2本⾝是在栈中的。