数据结构算法C语言实现（七）--- 3.1栈的线性实现及应用举例

　　一.简述

　　栈，LIFO。是操作受限的线性表，和线性表一样有两种存储表示方法。下面以顺序存储为例，实现。

　　二.ADT

　　暂无。

　　三.头文件

//3_1.h
/**
author:zhaoyu
email:zhaoyu1995.com@gmail.com
date:2016-6-7
note:realize my textbook <<数据结构（C语言版）>>
*/
//Page 46

#ifndef _3_1_H_
#define _3_1_H_
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include "head.h"
/**
My Code
*/
#define SElemType char
//----栈的顺序存储表示----
#define STACK_INIT_SIZE 100//存储空间的初始分配值
#define STACKINCREMENT 10//存储空间分配增量
typedef struct{
    SElemType *base;//在栈构造之前和销毁之后，base 值为 NULL
    SElemType *top;//栈顶指针
    int stacksize;//当前已分配的存储空间，以元素为单位
}SqStack;
//----基本操作的函数原型说明及部分实现----
Status InitStack(SqStack &S)
{
    //构造一个空栈 S
    S.base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
    if (!S.base)
    {
        exit(OVERFLOW);
    }
    S.top = S.base;
    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
    return OK;
}//InitStack
Status DestroyStack(SqStack &S)
{
    //销毁栈 S，S 不再存在
}
Status ClearStack(SqStack &S)
{
    //将 S 置为空栈
    S.top = S.base;
    return OK;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{
    //若 S 为空栈， 则返回 TRUE， 否则返回 FALSE
    if (S.base == S.top)
    {
        return TRUE;
    }
    else
    {
        return FALSE;
    }
}
int StackLength(SqStack S)
{
    //返回 S 的元素的个数，即栈的长度
}
Status GetTop(SqStack S, SElemType &e)
{
    //若栈不空，则用 e 返回 S 的栈顶元素，并返回 OK；
    //否则返回ERROR
    if (S.top == S.base)
    {
        return ERROR;
    }
    e = *(S.top - 1);
    return OK;
}//GetTop
Status Push(SqStack &S, SElemType e)
{
    //插入元素 e 为新的栈顶元素
    if (S.top - S.base >= S.stacksize)
    {//栈满，追加存储空间
        S.base = (SElemType *)realloc(S.base,
            (S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
        if (!S.base)
        {
            exit(OVERFLOW);
        }
        S.top = S.base + S.stacksize;
        S.stacksize += STACKINCREMENT;
    }
    *S.top++ = e;
    return OK;
}//Push
Status Pop(SqStack &S, SElemType &e)
{
    //若栈不空，则删除 S 的栈顶元素，用 e 返回其
    //值，并返回OK；否则返回ERROR
    if (S.top == S.base)
    {
        return ERROR;
    }
    e = *--S.top;
    return OK;
}//Pop
Status StackTraverse(SqStack S, Status (* visit)())
{
    //从栈底到栈顶一次对栈中每个元素调用函数visit()
    //一旦visit() 失败，则操作失败
}

//----栈的应用举例-----
//注意代码之间的数据类型冲突，所以编译时要根据要编译的部分
//注释掉阈值冲突的部分
/**
algorithm 3.1
*/
/*
void conversion()
{
    //对于输入的任意一个非负十进制整数，
    //打印输出与其等值的 n 进制数
    //note:书上是8进制，这里稍作拓展
    SqStack S;
    InitStack(S);
    int N, n, e;
    scanf("%d%d", &N, &n);
    while (N)
    {
        Push(S, N%n);
        N = N/n;
    }
    while (!StackEmpty(S))
    {//while (!StackEmpty)竟然不报错
        //StackEmppty是一个非NULL的指针！！！
        Pop(S, e);
        printf("%d", e);
    }
}//conversion
*/


//note:以下两个函数不能与conversion()同时编译
//因为具体处理的数据类型不同
/**
algorithm 3.4
*/

void PrintStack_LineEdit(SqStack S)
{
    char ch;
    SqStack TempStack;
    InitStack(TempStack);
    while (!StackEmpty(S))
    {
        Pop(S, ch);
        Push(TempStack, ch);
    }
    while (!StackEmpty(TempStack))
    {
        Pop(TempStack, ch);
        putchar(ch);
    }
    printf("
");
}
void LineEdit()
{
    //利用字符栈 S 从终端接收一行并传送至调用过程的数据区
    //编译时要将 SElemType 设置成 char（而不是 int）
    SqStack S;
    InitStack(S);
    char c,ch;
    ch = getchar();
    while (EOF != ch)//EOF 为全文结束符
    {
        while (EOF != ch && '
' != ch)
        {
            switch (ch)
            {
                case '#':
                {
                    Pop(S, c);
                    break;//仅当栈非空时退栈
                }
                case '@':
                {
                    ClearStack(S);//重置 S 为空栈
                    break;
                }
                default:
                {
                    Push(S, ch);//有效字符进栈
                    break;
                }
            }
            ch = getchar();//从终端接收下一个字符
        }
        //将从栈底到栈顶的栈内字符传送至调用过程的数据区
        PrintStack_LineEdit(S);
        ClearStack(S);//重置 S 为空栈
        if (EOF != ch)
        {
            ch = getchar();
        }
    }
    DestroyStack(S);
}//LineEdit
#endif

　　四.CPP文件

#include "3_1.h"
int main(int argc, char const *argv[])
{
/*    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        conversion();
    }*/
        LineEdit();
    return 0;
}

　　五.测试

　　进制转换

      

　　行编辑程序