{1,2,3,4}
,存储状态如图 1 所示:
图 1 顺序表存储 {1,2,3,4}
{1,2,3,4}
,其存储状态如图 2 所示:
图 2 栈结构存储 {1,2,3,4}
从数组下标为 0 的模拟栈存储数据是常用的方法,从其他数组下标处存储数据也完全可以,这里只是为了方便初学者理解。
了解了顺序表模拟栈存储数据后,接下来看如何模拟栈中元素出栈的操作。由于栈对存储元素出栈的次序有"先进后出"的要求,如果想将图 1 中存储的元素 1 从栈中取出,需先将元素 4、元素 3 和元素 2 依次从栈中取出。{1,2,3,4}
的过程。最初,栈是"空栈",即数组是空的,top 值为初始值 -1,如图 3 所示:
图 3 空栈示意图
图 4 模拟栈存储元素 1
图 5 模拟栈存储{1,2,3,4}
//元素elem进栈,a为数组,top值为当前栈的栈顶位置 int push(int* a,int top,int elem){ a[++top]=elem; return top; }代码中的 a[++top]=elem,等价于先执行 ++top,再执行 a[top]=elem。
图 6 数据元素出栈
注意,图 6 数组中元素的消失仅是为了方便初学者学习,其实,这里只需要对 top 值做 -1 操作即可,因为 top 值本身就表示栈的栈顶位置,因此 top-1 就等同于栈顶元素出栈。并且后期向栈中添加元素时,新元素会存储在类似元素 4 这样的旧元素位置上,将旧元素覆盖。
元素 4 和元素 3 全部出栈后,元素 2 才能出栈。因此,使用顺序表模拟数据出栈操作的 C 语言实现代码为://数据元素出栈 int pop(int * a,int top){ if (top==-1) { printf("空栈"); return -1; } printf("弹栈元素:%d\n",a[top]); top--; return top; }代码中的 if 语句是为了防止用户做 "栈中已无数据却还要数据出栈" 的错误操作。代码中,关于对栈中元素出栈操作的实现,只需要 top 值 -1 即可。
#include <stdio.h> //元素elem进栈 int push(int* a,int top,int elem){ a[++top]=elem; return top; } //数据元素出栈 int pop(int * a,int top){ if (top==-1) { printf("空栈"); return -1; } printf("弹栈元素:%d\n",a[top]); top--; return top; } int main() { int a[100]; int top=-1; top=push(a, top, 1); top=push(a, top, 2); top=push(a, top, 3); top=push(a, top, 4); top=pop(a, top); top=pop(a, top); top=pop(a, top); top=pop(a, top); top=pop(a, top); return 0; }程序输出结果为:
弹栈元素:4
弹栈元素:3
弹栈元素:2
弹栈元素:1
空栈
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