算法系列15天速成 第十天 栈

  

  一: 概念

  栈,同样是一种特殊的线性表,是一种Last In First Out(LIFO)的形式,现实中有很多这样的例子,

  比如:食堂中的一叠盘子,我们只能从顶端一个一个的取。

  二:存储结构

  ”栈“不像”队列“,需要两个指针来维护,栈只需要一个指针就够了,这得益于栈是一种一端受限的线性表。

  这里同样用”顺序结构“来存储这个”栈“,top指针指向栈顶,所有的操作只能在top处。

算法系列15天速成 第十天 栈

  代码段:

  

复制代码 代码如下:

  #region 栈的数据结构

  /// <summary>

  /// 栈的数据结构

  /// </summary>

  public class SeqStack<T>

  {

  public T[] data;

  /// <summary>

  /// 栈顶指针

  /// </summary>

  public int top = -1;

  public SeqStack(int lenth)

  {

  data = new T[lenth];

  }

  }

  #endregion

  三:常用操作

  栈的操作有:①初始化栈,②入栈,③出栈,④获取栈顶。

  1: 初始化栈

  这个还是比较简单的,初始化栈时,设置默认top指针为-1,这个就不用图来展示了。

  代码段:

  

复制代码 代码如下:

  #region 栈的初始化操作

  /// <summary>

  /// 栈的初始化操作

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <returns></returns>

  public SeqStack<T> SeqStackInit<T>(int length)

  {

  SeqStack<T> seqStack = new SeqStack<T>(length);

  seqStack.top = -1;

  return seqStack;

  }

  #endregion

  2:入栈

  这个操作主要就是做两件事情:① 将元素从栈顶压入,② top指针自增。

算法系列15天速成 第十天 栈

  

  代码段:

  

复制代码 代码如下:

  #region 入栈

  /// <summary>

  /// 入栈

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <param name="data"></param>

  public void SeqStackPush<T>(SeqStack<T> seqStack, T data)

  {

  if (SeqStackIsFull(seqStack))

  throw new Exception("不好意思,栈溢出");

  seqStack.data[++seqStack.top] = data;

  }

  #endregion

  3:出栈

  同样跟“入栈”类似,需要做两件事情,①干掉top处的元素,②top指针自减。

算法系列15天速成 第十天 栈

  代码段

  

复制代码 代码如下:

  #region 出栈

  /// <summary>

  /// 出栈

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <returns></returns>

  public T SeqStackPop<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  if (SeqStackIsEmpty(seqStack))

  throw new Exception("呜呜,栈已空");

  seqStack.data[seqStack.top] = default(T);

  return seqStack.data[--seqStack.top];

  }

  #endregion

  4:获取栈顶元素

  这个很简单,跟“出栈”唯一不同的是不破坏栈顶元素,只是翻出来看看而已。

  代码段

  

复制代码 代码如下:

  #region 获取栈顶

  /// <summary>

  /// 获取栈顶

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <returns></returns>

  public T SeqStackPeek<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  if (SeqStackIsEmpty(seqStack))

  throw new Exception("栈已空");

  return seqStack.data[seqStack.top];

  }

  #endregion

  总的运行代码如下

  

复制代码 代码如下:

  using System;

  using System.Collections.Generic;

  using System.Linq;

  using System.Text;

  namespace SeqStack

  {

  class Program

  {

  static void Main(string[] args)

  {

  SeqStackClass stackManager = new SeqStackClass();

  SeqStack<Student> seqStack = stackManager.SeqStackInit<Student>(10);

  Console.WriteLine("********************  压入ID=1,ID=2,ID=3的元素  ***********************\n");

  //压入ID=1,ID=2,ID=3的元素

  stackManager.SeqStackPush(seqStack, new Student() { ID = 1, Name = "一线码农", Age = 23 });

  stackManager.SeqStackPush(seqStack, new Student() { ID = 2, Name = "huangxincheng520", Age = 23 });

  stackManager.SeqStackPush(seqStack, new Student() { ID = 3, Name = "51cto", Age = 23 });

  Console.WriteLine(".... 压入成功,当前栈中元素有:" + stackManager.SeqStackLen(seqStack) + "个");

  Console.WriteLine("\n******************  查看栈顶元素  ********************");

  var result = stackManager.SeqStackPeek(seqStack);

  Console.WriteLine("栈顶元素为:ID=" + result.ID + ",Name=" + result.Name + ",Age=" + result.Age);

  Console.WriteLine("\n********************  弹出栈顶元素  ***********************");

  stackManager.SeqStackPop(seqStack);

  Console.WriteLine("\n******************  查看栈中的元素  ********************");

  for (int i = 0; i < stackManager.SeqStackLen(seqStack); i++)

  {

  Console.WriteLine("栈顶元素为:ID=" + seqStack.data[i].ID + ",Name=" + seqStack.data[i].Name + ",Age=" + seqStack.data[i].Age);

  }

  Console.Read();

  }

  }

  #region 学生数据实体

  /// <summary>

  /// 学生数据实体

  /// </summary>

  public class Student

  {

  public int ID { get; set; }

  public string Name { get; set; }

  public int Age { get; set; }

  }

  #endregion

  #region 栈的数据结构

  /// <summary>

  /// 栈的数据结构

  /// </summary>

  public class SeqStack<T>

  {

  public T[] data;

  /// <summary>

  /// 栈顶指针

  /// </summary>

  public int top = -1;

  public SeqStack(int lenth)

  {

  data = new T[lenth];

  }

  }

  #endregion

  public class SeqStackClass

  {

  #region 栈的初始化操作

  /// <summary>

  /// 栈的初始化操作

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <returns></returns>

  public SeqStack<T> SeqStackInit<T>(int length)

  {

  SeqStack<T> seqStack = new SeqStack<T>(length);

  seqStack.top = -1;

  return seqStack;

  }

  #endregion

  #region 判断栈是否为空

  /// <summary>

  /// 判断栈是否为空

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <returns></returns>

  public bool SeqStackIsEmpty<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  return seqStack.top == -1;

  }

  #endregion

  #region 清空栈

  /// <summary>

  /// 清空栈

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  public void SeqStackClear<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  seqStack.top = -1;

  }

  #endregion

  #region 栈是否已满

  /// <summary>

  /// 栈是否已满

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  public bool SeqStackIsFull<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  return seqStack.top == seqStack.data.Length;

  }

  #endregion

  #region 入栈

  /// <summary>

  /// 入栈

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <param name="data"></param>

  public void SeqStackPush<T>(SeqStack<T> seqStack, T data)

  {

  if (SeqStackIsFull(seqStack))

  throw new Exception("不好意思,栈溢出");

  seqStack.data[++seqStack.top] = data;

  }

  #endregion

  #region 出栈

  /// <summary>

  /// 出栈

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <returns></returns>

  public T SeqStackPop<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  if (SeqStackIsEmpty(seqStack))

  throw new Exception("呜呜,栈已空");

  seqStack.data[seqStack.top] = default(T);

  return seqStack.data[--seqStack.top];

  }

  #endregion

  #region 获取栈顶

  /// <summary>

  /// 获取栈顶

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <returns></returns>

  public T SeqStackPeek<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  if (SeqStackIsEmpty(seqStack))

  throw new Exception("栈已空");

  return seqStack.data[seqStack.top];

  }

  #endregion

  #region 获取栈中元素个数

  /// <summary>

  /// 获取栈中元素个数

  /// </summary>

  /// <typeparam name="T"></typeparam>

  /// <param name="seqStack"></param>

  /// <returns></returns>

  public int SeqStackLen<T>(SeqStack<T> seqStack)

  {

  return seqStack.top + 1;

  }

  #endregion

  }

  }

  

算法系列15天速成 第十天 栈