数据结构(C语言版)3、栈和队列

栈 1.6栈的应用
运算符的优先级关系表在运算过程中非常重要，它是判定进栈、出栈的重要依据。
θ1
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栈
1.6栈的应用
下面以分析表达式 4+2*3-12/(7-5)为例来说明求解过程，从而总结出表达式求值的算 法。求解中设置两个栈：操作数栈和运算符栈。从左至右扫描表达式：# 4+2*3-12/(7-5) #， 最左边是开始符，最右边是结束符。表达式求值的过程如下表所示：
1.4栈的顺序存储结构
设计进栈算法——Push 函数。首先，判断栈是否已满，如果栈已满，就运用 realloc 函 数重新开辟更大的栈空间。如果 realloc 函数返回值为空，提示溢出，则更新栈的地址以及栈 的当前空间大小。最终，新元素入栈，栈顶标识 top 加 1。

C语言数据结构名词解释摘要本文档旨在解释和介绍C语言中常用的数据结构相关的名词，包括数组、链表、栈、队列和树等。

通过对这些名词的解释，读者可以更好地理解这些数据结构在C语言中的应用和原理。

目录1.[数组](#1-数组)2.[链表](#2-链表)3.[栈](#3-栈)4.[队列](#4-队列)5.[树](#5-树)1.数组数组是一种线性数据结构，用来存储一组相同类型的元素。

在C语言中，数组的大小是固定的，即在定义时需要指定数组的长度。

数组可以通过索引来访问和修改其中的元素，索引从0开始。

2.链表链表是一种动态数据结构，由一系列节点组成，节点包含数据和指向下一个节点的指针。

与数组不同，链表的大小可以动态增长或缩小。

链表分为单向链表和双向链表两种形式，其中双向链表的节点还包含指向前一个节点的指针。

3.栈栈是一种后进先出（L I FO）的数据结构，类似于现实生活中的弹夹。

栈有两个基本操作：入栈（p us h）和出栈（po p）。

入栈将数据添加到栈的顶部，而出栈则将栈顶的数据移除。

4.队列队列是一种先进先出（FI FO）的数据结构，类似于现实生活中的排队。

队列有两个基本操作：入队（en qu eu e）和出队（de qu eu e）。

入队将数据添加到队列的末尾，而出队则将队列开头的数据移除。

5.树树是一种分层的数据结构，由节点和边组成。

每个节点可以有零个或多个子节点，其中一个节点被称为根节点，没有父节点的节点称为叶子节点。

树在实际应用中常用于表示分层结构，如文件系统和组织结构等。

结论本文档对C语言中常用的数据结构名词进行了解释和介绍，包括数组、链表、栈、队列和树等。

通过阅读本文档，读者可以更好地理解这些数据结构在C语言中的应用和原理。

在实际编程中，选择适合的数据结构对于提高程序的效率和减少资源占用非常重要。

0
1
2
3
4
5
6
7
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
队头 F＝0
队尾 R＝7
a3 2 1 3 0 4 7 a3 5 6 3 a2 2 1 a1 0 F=0 a4 4 a5 5 6 a6 7 a7 R=0 R=7 3 a2 2 1 a1 0
a4 4 a5 5 6 a6 7
a8
F=0
a7
R=0
F=0
删除所有元素
top X W … B top
top=0 空栈
top
W
…
B A
top=m-1 元素X出栈
top
A
A
top=m 满栈
top=1 元素A入栈
例：堆栈的插入、删除操作。 出栈操作程序如下： # define m 1000; /*最大栈空间*/ 出栈操作算法： 1）栈顶指针top是否为0： typedef struct stack_stru 若是，则返回；若不是， { int s[m]; int top; }; 则执行2。 void pop (stack, y) 2）将栈顶元素送给y， struct stack_stru stack; 栈顶指针减1。 int *y; { if (stack.top = = 0) printf (“The stack is empty ! \n”); top Y Y else { top B B *y=stack.s[stack.top]; A A stack.top - -; } 出栈操作 }
top=p;
} 栈的入栈、出栈操作的时间复杂度都为O(1)。
栈的应用
一、 表达式求值 表达式由操作数、运算符和界限符组成。 运算符可包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。

top top 栈空 F E D C B A
栈满 top-base=stacksize
top
F
E
D C B
top top top top top top base
入栈PUSH(s,x):s[top++]=x; top 出栈 POP(s,x):x=s[--top]; top
base
4
A
3.1 栈
例1：一个栈的输入序列为1,2,3，若在入栈的过程中 允许出栈，则可能得到的出栈序列是什么？ 答： 可以通过穷举所有可能性来求解：
3.2 栈的应用举例
二、表达式求值
“算符优先法”
一个表达式由操作数、运算符和界限符组成。 # 例如：3*（7-2*3） （1）要正确求值，首先了解算术四则运算的规则 a.从左算到右 b.先乘除后加减 c.先括号内，后括号外 所以，3*（7-2*3）=3*(7-6)=3*1=3
9
3.2 栈的应用举例
InitStack(S); while (!QueueEmpty(Q))
{DeQueue(Q,d);push(S,d);}
while (!StackEmpty(S)) {pop(S,d);EnQueue(Q,d);} }
第3章 栈和队列
教学要求：
1、掌握栈和队列的定义、特性，并能正确应用它们解决实 际问题；
用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素， 设指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素的位置。
Q.rear 5 4 Q.rear 3 2 3 2 5 4 Q.rear 3 3 5 4 5 4
F E D C
C B A
Q.front
2 1 0
C B
Q.front 2 1 0