计算机程序离不开算法和数据结构,在数据结构算法应用中,栈和队列应用你比较广泛,因为两者在数据存放和读取方面效率比较高,本章节重点讲解两者的基本概念和实现。
栈:是一种先进后出,后进先出的数据结构,本质上是线性表,只是限制仅允许在表的一段进行插入和删除工作。此端为栈顶,这是在栈中应用很关键的概念。所有数据的处理都是在栈顶进行的,进栈时,栈中元素增加,栈顶上移一位,出栈时栈顶下移一位。应用中比如:洗碗,每次洗干净的碗放在上面-进栈,取碗,从顶上取出一个-出栈;装子弹-进栈,开枪-出栈。
队列:是一种先进先出的数据结构,同样是线性表,允许在表一段进行插入(队尾),而表的另一端进行删除工作(队头)。应用中比如:购物-先到的先购物,晚到的在队尾后买物品。
存储结构
因为在c++中已经有实现的stack和queue,我们就以程序中封装的程序进行解读。
1、顺序存储结构
数组本质上是顺序存储结构,所以在栈和队列的顺序存储结构上的实现,用数组实现即可,也就是在数组基础上进行二次封装,也就意味着会有溢出的现象。
a.栈的顺序存储结构
:push,直接添加一个元素s[n]到数组,pop直接返回s[n-1]
1 template<typename T> 2 class MyStack 3 { 4 T item[] ; 5 int number; 6 int Max; 7 MyStack() 8 { 9 Max= 20; 10 item = T[20]; 11 number = 0; 12 } 13 //入栈 14 void MyStack::Push(T _item) 15 { 16 //如果超过数组大小,则重新申请控件 17 if (number == Max) Resize(2 * Max); 18 //number记录数组中个数,同时将push的元素放在数组最后面。先赋值然后number++. 19 item[number++] = _item; 20 } 21 //出栈 22 T MyStack::Pop() 23 { 24 //先——再获取元素. 25 T temp = item[--number]; 26 //其他设置为kong 27 item[number] = default(T); 28 if (number > 0 && number == Max / 4) Resize(Max / 2); 29 return temp; 30 } 31 32 void MyStack::Resize(int capacity) 33 { 34 T[] temp = new T[capacity]; 35 for (int i = 0; i < Max; i++) 36 { 37 temp[i] = item[i]; 38 } 39 item = temp; 40 } 41 };