栈的基本操作
栈基本操作
栈基本操作栈是一种常见的数据结构，它遵循“先进后出”的原则。
在栈中，数据项只能在栈顶进行插入和删除操作，因此栈的基本操作包括：入栈、出栈、取栈顶元素、判断栈是否为空和清空栈。
一、入栈操作入栈操作是向栈中添加元素的过程。
在入栈操作中，新元素被添加到栈顶位置。
具体实现方法是将新元素压入栈顶，在栈顶添加一个新节点，使其指向旧的栈顶节点。
二、出栈操作出栈操作是从栈中移除元素的过程。
在出栈操作中，栈顶元素被删除，并返回被删除的元素。
具体实现方法是将栈顶元素弹出，使其指向下一个元素，然后返回弹出的元素。
三、取栈顶元素取栈顶元素操作是返回栈顶元素的值，而不删除该元素。
具体实现方法是返回栈顶指针所指向的元素。
四、判断栈是否为空判断栈是否为空操作是检查栈中是否有元素。
具体实现方法是检查栈顶指针是否为NULL。
如果栈顶指针为NULL，则表示栈为空；否则，栈中至少有一个元素。
五、清空栈清空栈操作是将栈中所有元素都删除。
具体实现方法是将栈顶指针设置为NULL，使所有元素都失去了指向下一个元素的指针。
以上就是栈的基本操作。
在实际应用中，栈是一种非常重要的数据结构，常用于递归算法、表达式求值、括号匹配、迷宫问题等领域。
除了上述基本操作外，还有一些较为复杂的栈操作，例如：栈的遍历、栈的排序、栈的合并等等。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的操作。
需要注意的是，栈是一种线性数据结构，因此它的时间复杂度为O(1)，即入栈、出栈、取栈顶元素、判断栈是否为空、清空栈等操作的时间复杂度都为O(1)。
这也是栈被广泛应用的重要原因之一。
栈的基本操作
栈的基本操作栈是一种重要的数据结构，它在计算机科学中有着广泛的应用。
对于栈的基本操作，包括入栈（push）、出栈（pop）、获取栈顶元素，以及查看栈的大小（size）等操作。
1.入栈（push）入栈的操作就是往栈里压栈，把元素压入栈顶，以实现入栈操作。
在把元素压入栈时，栈的元素数量会增加1，压入元素的位置就是栈顶。
2.出栈（pop）出栈的操作是从栈顶弹出元素，以实现出栈操作。
当一个元素从栈顶弹出时，栈的大小就会减少1，弹出元素的位置就是栈顶。
3.获取栈顶元素要获取栈顶元素，我们需要从栈中取出元素，但是这并不会改变栈的大小。
由于栈的特性，我们可以通过取出栈顶的元素来获取它，而不需要从栈的其他位置获取。
4.查看栈的大小（size）查看栈的大小也就是查看栈中有多少元素。
要查看栈的大小，我们只要通过查看栈的长度即可，从而知道栈中有多少元素，从而了解栈的大小。
到此，我们对栈的基本操作基本有了一个概念，包括入栈（push）、出栈（pop）、获取栈顶元素以及查看栈的大小（size）。
栈的操作可以用入栈出栈的方式来表示，也可以用推入和弹出的方式来表示，它们都是栈的基本操作。
栈的操作跟其他的数据结构的操作有所不同，比如要存储数据的时候，需要先进行入栈操作，而当要取出数据的时候，需要先进行出栈操作，而不是像队列里面先进行出队操作，再进行入队操作。
栈也可以用来实现字符串操作、算数表达式求值、函数调用以及实现括号的匹配等等，这些都是栈的基本操作的应用。
总而言之，栈是一种重要的数据结构，其基本操作可以说是它的核心。
因此，学习栈的基本操作非常重要，只有掌握了它的基本操作，才可以正确的使用栈这种数据结构。
信息学奥赛知识点(十二)—栈和队列
栈和队列是信息学竞赛中经常涉及的数据结构，它们在算法和程序设计中有着广泛的应用。
掌握栈和队列的基本原理和操作方法，对于参加信息学竞赛的同学来说是非常重要的。
本文将深入探讨栈和队列的相关知识点，帮助大家更好地理解和掌握这两种数据结构。
一、栈的定义与特点栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，它的特点是只允许在栈顶进行插入和删除操作。
栈可以用数组或链表来实现，常见的操作包括压栈（push）、出栈（pop）、获取栈顶元素（top）等。
栈的应用非常广泛，比如在计算机程序中，函数的调用和返回值的存储就是通过栈来实现的。
二、栈的基本操作1. 压栈（push）：将元素压入栈顶2. 出栈（pop）：将栈顶元素弹出3. 获取栈顶元素（top）：返回栈顶元素的值，但不把它从栈中移除4. 判空：判断栈是否为空5. 获取栈的大小：返回栈中元素的个数三、栈的应用1. 括号匹配：利用栈来检查表达式中的括号是否匹配2. 表达式求值：利用栈来实现中缀表达式转换为后缀表达式，并进行求值3. 迷宫求解：利用栈来实现迷宫的路径搜索4. 回溯算法：在深度优先搜索和递归算法中，通常会用到栈来保存状态信息四、队列的定义与特点队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，它的特点是只允许在队尾进行插入操作，在队首进行删除操作。
队列同样可以用数组或链表来实现，常见的操作包括入队（enqueue）、出队（dequeue）、获取队首元素（front）、获取队尾元素（rear）等。
队列在计算机领域也有着广泛的应用，比如线程池、消息队列等都可以用队列来实现。
五、队列的基本操作1. 入队（enqueue）：将元素插入到队列的末尾2. 出队（dequeue）：从队列的头部删除一个元素3. 获取队首元素（front）：返回队列的头部元素的值4. 获取队尾元素（rear）：返回队列的尾部元素的值5. 判空：判断队列是否为空6. 获取队列的大小：返回队列中元素的个数六、队列的应用1. 广度优先搜索算法（BFS）：在图的搜索中，通常会用队列来实现BFS算法2. 线程池：利用队列来实现任务的调度3. 消息队列：在分布式系统中，常常会用队列来进行消息的传递4. 最近最少使用（LRU）缓存算法：利用队列实现LRU缓存淘汰在信息学竞赛中，栈和队列的相关题目经常出现，并且有一定的难度。
C语言中栈的基本操作
C语言中栈的基本操作栈（Stack）是一种遵循“后进先出”（LIFO）原则的数据结构，具有以下几个基本操作：入栈（Push）、出栈（Pop）、判断栈是否为空（Empty）以及获取栈顶元素（Top）。
下面将详细介绍这些基本操作。
1. 入栈（Push）：将一个元素添加到栈的顶部。
入栈操作分为两个步骤：(1)判断栈是否已满，如果已满则无法再添加元素；(2)若栈不满，则将元素添加到栈的顶部，并更新栈顶指针。
具体实现代码如下：```void push(Stack *s, int item)if (is_full(s))printf("Stack is full, cannot push more elements.\n");return;}s->top++;s->data[s->top] = item;}```2. 出栈（Pop）：将栈顶元素移除，并返回该元素的值。
出栈操作也有两个步骤：(1)判断栈是否为空，如果为空则无法进行出栈操作；(2)若栈不为空，则将栈顶元素移除，并更新栈顶指针。
具体实现代码如下：```int pop(Stack *s)int item;if (is_empty(s))printf("Stack is empty, cannot pop any elements.\n");return -1; // 指定一个特定的返回值来表示错误}item = s->data[s->top];s->top--;return item;}```3. 判断栈是否为空（Empty）：判断栈是否为空分为两种情况，一种是根据栈顶指针进行判断，另一种是根据数据数量进行判断。
(1)判断栈顶指针是否为-1，若为-1则说明栈为空；(2)若栈内数据数量为0，则栈为空。
具体实现代码如下：```int is_empty(Stack *s)return s->top == -1; // 栈顶指针为-1表示栈为空}```4. 获取栈顶元素（Top）：返回栈顶元素的值，但不对栈做任何修改。
栈的面试题目(3篇)
第1篇第一部分：基本概念与操作1. 什么是栈？- 栈是一种线性数据结构，遵循后进先出（LIFO）的原则。
它只允许在栈顶进行插入（push）和删除（pop）操作。
2. 栈的基本操作有哪些？- 入栈（push）：在栈顶添加一个新元素。
- 出栈（pop）：移除栈顶元素。
- 查看栈顶元素（peek 或 top）：获取栈顶元素但不移除它。
- 判断栈是否为空（isEmpty）：检查栈中是否没有元素。
- 获取栈的大小（size）：返回栈中元素的数量。
3. 请用Python实现一个栈的数据结构。
```pythonclass Stack:def __init__(self):self.items = []def is_empty(self):return len(self.items) == 0def push(self, item):self.items.append(item)def pop(self):if not self.is_empty():return self.items.pop()return Nonedef peek(self):if not self.is_empty():return self.items[-1]return Nonedef size(self):return len(self.items)```4. 如何实现一个固定大小的栈？- 在栈类中添加一个计数器来跟踪栈的大小，并在push操作中检查是否已达到最大容量。
5. 请解释栈的两种遍历方法。
- 递归遍历：使用递归方法遍历栈的所有元素。
- 迭代遍历：使用栈的辅助结构（如队列）来实现迭代遍历。
第二部分：栈的应用6. 栈在计算机科学中的应用有哪些？- 函数调用：局部变量和返回地址存储在栈中。
- 表达式求值：逆波兰表达式（RPN）计算。
- 字符串匹配：括号匹配验证。
- 汉诺塔问题：移动塔的步骤可以通过栈来模拟。
7. 请解释如何使用栈实现括号匹配验证。
栈和队列的基本操作方法
栈和队列的基本操作方法栈和队列是常见的数据结构，它们在计算机科学中有着广泛的应用。
栈和队列都是一种线性数据结构，但它们在插入和删除元素的方式上有所不同。
接下来，将介绍栈和队列的基本操作方法，包括定义、插入、删除和查询等。
一、栈（Stack）的基本操作方法：1. 定义：栈是一种先进后出（Last-In-First-Out，LIFO）的数据结构。
类似于现实生活中的一叠盘子，只能在栈顶进行操作。
2.创建栈：可以使用数组或链表作为栈的底层数据结构。
通过创建一个空数组或链表，称之为栈顶指针或栈顶节点，初始时指向空，表示栈为空。
3. 入栈（Push）：将一个元素添加到栈顶。
需要将新增元素放在栈顶指针或栈顶节点之后，更新栈顶指针或栈顶节点的指向。
4. 出栈（Pop）：删除栈顶元素，并返回删除的元素值。
需要将栈顶指针或栈顶节点向下移动一个位置，指向下一个元素。
5. 获取栈顶元素（Top）：返回栈顶元素的值，但不删除该元素。
只需访问栈顶指针或栈顶节点所指向的元素即可。
6. 判断栈是否为空（isEmpty）：通过检查栈顶指针或栈顶节点是否为空来判断栈是否为空。
二、队列（Queue）的基本操作方法：1. 定义：队列是一种先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的数据结构。
类似于现实生活中的排队，按照先后顺序依次进入队列，先进入队列的元素首先被删除。
2.创建队列：可以使用数组或链表作为队列的底层数据结构。
通过创建一个空数组或链表，分别设置一个队首指针和一个队尾指针，初始时指向空，表示队列为空。
3. 入队（Enqueue）：将一个元素添加到队尾。
需要将新增元素放在队尾指针或队尾节点之后，更新队尾指针或队尾节点的指向。
4. 出队（Dequeue）：删除队首元素，并返回删除的元素值。
需要将队首指针或队首节点向下移动一个位置，指向下一个元素。
5. 获取队首元素（Front）：返回队首元素的值，但不删除该元素。
堆栈和队列的基本操作
堆栈和队列的基本操作一、堆栈（Stack）堆栈是一种具有特殊插入和删除规则的线性数据结构。
它按照“后进先出”（Last-In-First-Out, LIFO）原则管理数据。
1.堆栈的初始化堆栈的初始化即创建一个空堆栈。
2. 入栈（Push）入栈是将数据插入到堆栈顶部的操作。
数据插入后，堆栈的长度加1、插入的数据成为新的堆栈顶部。
3. 出栈（Pop）出栈是将堆栈顶部的数据删除的操作。
删除后，堆栈的长度减1、删除的数据为原堆栈的顶部。
4. 取栈顶元素（Top）取栈顶元素是获取当前堆栈顶部的数据，而不进行删除操作。
5. 判断堆栈是否为空（IsEmpty）判断堆栈是否为空，即判断堆栈的长度是否为0。
6. 获取堆栈长度（GetSize）获取堆栈的长度，即当前堆栈中元素的数量。
堆栈可以使用数组或链表来实现。
数组实现的堆栈称为顺序堆栈，链表实现的堆栈称为链式堆栈。
堆栈的应用：-递归函数的调用和返回-表达式求值-括号匹配-浏览器前进后退功能二、队列（Queue）队列也是一种具有特定插入和删除规则的线性数据结构。
它按照“先进先出”（First-In-First-Out, FIFO）原则管理数据。
1.队列的初始化队列的初始化即创建一个空队列。
2. 入队（Enqueue）入队是将数据插入到队列尾部的操作。
数据插入后，队列的长度加1、插入的数据成为新的队列尾部。
3. 出队（Dequeue）出队是将队列头部的数据删除的操作。
删除后，队列的长度减1、删除的数据为原队列的头部。
4. 获取队首元素（Peek）获取队列头部的数据，而不进行删除操作。
5. 判断队列是否为空（IsEmpty）判断队列是否为空，即判断队列的长度是否为0。
6. 获取队列长度（GetSize）获取队列的长度，即当前队列中元素的数量。
队列也可以使用数组或链表来实现。
数组实现的队列称为顺序队列，链表实现的队列称为链式队列。
还有一种特殊的队列称为优先队列，它根据元素的优先级进行排序。
链栈的基本操作
链栈的基本操作链栈是一种特殊的栈结构，它的存储方式是链式存储，而不是顺序存储。
链栈的基本操作包括初始化、入栈、出栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
下面将详细介绍这些操作的实现方法和应用场景。
一、初始化链栈初始化链栈就是创建一个空栈，通常需要定义一个头结点，并将链表的头指针指向头结点。
头结点不存储数据，只作为链表的起始点。
二、入栈操作入栈操作是将一个元素添加到链栈的栈顶。
具体步骤如下：1. 创建一个新的结点，将要入栈的元素存储在结点的数据域中。
2. 将新结点的指针域指向链表的头指针所指向的结点。
3. 更新链表的头指针，使其指向新结点。
入栈操作的时间复杂度为O(1)，即常数时间。
三、出栈操作出栈操作是将链栈的栈顶元素删除，并返回其值。
具体步骤如下：1. 判断链栈是否为空，如果为空则无法进行出栈操作。
2. 将链表的头指针指向的结点删除，并保存其数据域的值。
3. 更新链表的头指针，使其指向被删除结点的下一个结点。
4. 返回被删除结点的数据域的值。
出栈操作的时间复杂度为O(1)，即常数时间。
四、获取栈顶元素获取栈顶元素操作是返回链栈的栈顶元素的值，但不删除该元素。
具体步骤如下：1. 判断链栈是否为空，如果为空则无法获取栈顶元素。
2. 返回链表的头指针所指向的结点的数据域的值。
获取栈顶元素操作的时间复杂度为O(1)，即常数时间。
五、判断栈是否为空判断栈是否为空操作是检查链栈是否为空栈，即链表中是否只有头结点。
具体步骤如下：1. 判断链表的头指针是否为空，如果为空则链栈为空栈。
2. 如果链表的头指针不为空，则链栈不为空栈。
判断栈是否为空操作的时间复杂度为O(1)，即常数时间。
链栈的基本操作可以应用于很多场景，例如：1. 表达式求值：将中缀表达式转换为后缀表达式，然后利用链栈进行后缀表达式的求值。
2. 浏览器的前进和后退功能：使用两个链栈分别保存浏览器的前进和后退历史记录。
3. 括号匹配：利用链栈对输入的括号进行匹配判断，判断括号是否闭合正确。
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《数据结构》课程实验报告学院：应用科技学院班级：09电子信息工程姓名：苏伟华学号：120352009006实验设备：计算机1台,Microsoft Visual C＋＋ 6.0 软件实验日期：2011年4月20日实验项目名称栈的基本操作实验目的1)熟悉栈的定义和栈的基本操作。
2)掌握顺序存储栈和链接存储栈的基本运算。
3)加深对栈结构的理解．逐步培养解决实际问题的能力。
实验要求：1.编写栈的基本操作函数（分别用顺序和链接两种方式实现）。
⑴--顺序栈的基本操作函数①进栈函数 int Push(SqStack &S, int e);②出栈函数 int Pop(SqStack &S,int &e);③输出栈元素 void OutputStack(SqStack &S);④取栈顶元素 int GetTop(SqStack S,int &e);--调用上述函数实现下列操作，操作步骤如下。
①调用进栈函数建立一个栈。
②读取栈顶元素。
③从栈中删除元素。
④输出栈中的所有元素。
⑵--链栈的基本操作函数①进栈函数 LinkStack PushStack(LinkStack top,int x);//进栈函数②出栈函数 LinkStack PopStack(LinkStack top);③输出栈元素 void Print();④取栈顶元素int GetStackTop(LinkStack top);--调用上述函数实现下列操作，操作步骤如下。
①调用进栈函数建立一个栈。
②读取栈顶元素。
③从栈中删除元素。
④输出栈中的所有元素。
实验内容(包括步骤)：1.⑴顺序栈的存储结构typedef struct{int *base;int *top;int stacksize;}SqStack;⑵程序中的主要函数及功能的说明int InitStack(SqStack &S);int GetTop(SqStack S,int &e);int Push(SqStack &S, int e);int Pop(SqStack &S,int &e);void OutputStack(SqStack &S);⑶主程序模块switch(m) {case '1':printf("\n");system("CLS");printf("请输入要进栈的元素个数是:");scanf("%d",&a);printf("\n请输入要进栈的%d个元素:",a); for(b=0;b<a;b++) {scanf("%d",&c);Push(s,c); }printf("\n输出的栈为:");OutputStack(s);break;case '2': printf("\n");system("CLS");GetTop(s,c);printf("\n栈顶元素为:%d",c);printf("\n输出的栈为:");OutputStack(s);break;case '3': printf("\n");system("CLS");Pop(s,c);printf("\n删除的栈顶元素:%d",c);printf("\n输出的栈为:");OutputStack(s);printf("\n");break;case '4':break;default: printf("\n");system("CLS");printf("输入的数字有错，请重新选择!\n");break;}getchar();}while(m!='4');2.(1) 链栈的存储结构typedef struct SNode{int data;struct SNode *next;}SNode,*LinkStack;LinkStack top;⑵程序中的主要函数及功能说明LinkStack PushStack(LinkStack top,int x);//进栈函数LinkStack PopStack(LinkStack top);//出栈函数bool IsEmpty();int GetStackTop(LinkStack top);//读取栈顶元素void Print();//输出栈元素（3）主程序模块switch(m){case '1':printf("\n");system("CLS");top=NULL;printf("\n栈已置空!");break;case '2': printf("\n");system("CLS");printf("\n请输入要进栈的元素个数是:"); scanf("%d",&a);printf("\n请输入要进栈的%d个元素:",a); for(b=0;b<a;b++) {scanf("%d",&x);top=PushStack(top,x); }printf("进栈已完成！\n");printf("\n输出栈为:");Print();break;case '3':printf("\n");system("CLS");printf("\n操作之前的输出栈为:");Print();top=PopStack(top);printf("\n操作过后的输出栈为:");Print();break;case '4':printf("\n");system("CLS");printf("\n输出栈为:");Print();if(top!=NULL)printf("\n栈顶元素是：%d\n",GetStackTop(top)); elseprintf("\n栈是空的，没有元素！");break;case '5':break;default:printf("\n");system("CLS");printf("\n输入的字符不对，请重新输入!");break; }调试与结果测试：⑴##############顺序栈的基本操作################## *********** 1.创建和输出栈的元素**************; *********** 2.取栈顶元素********************** *********** 3.删除栈顶元素******************** *********** 4.退出程序************************ ################################################ ①请选择一个字符:1请输入要进栈的元素个数是:5请输入要进栈的5个元素:2 9 13 26 39输出栈为：39<- 26<- 13<- 9<- 2②请选择一个字符:2栈顶元素为:39③请选择一个字符:3删除的栈顶元素:输出栈为：26<- 13<- 9<- 2④请选择一个字符:4press any key to continue⑵###############链栈的基本操作################## ××××××××1.置空栈××××××××××××××××××2.进栈××××××××××××××××××3.退栈×××××××××××××××××××4.取栈顶元素××××××××××××××××5.退出程序×××××××××##############################################①请选择一个字符：1栈已置空!②请选择一个字符：2请输入要进栈的元素个数是:5请输入要进栈的5个元素:1 9 15 21 32输出栈为:32<- 21<- 15<- 9<- 1③请选择一个字符：3操作之前的输出栈为:32<- 21<- 15<- 9<- 1操作过后的输出栈为:21<- 15<- 9<- 1④请选择一个字符：4输出栈为:21<- 15<- 9<- 1栈顶元素是：21⑤请选择一个字符：5press any key to continue代码注释://顺序栈的基本操作#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#define error 0#define ok 1#define OVERFLOW -2#define STACK_INIT_SIZE 100;//栈内存的初始分配量，以sizeof(ElemType)为单位#define STACKINCREMENT 10;//栈内存的分配增量，以sizeof(ElemType)为单位typedef int ElemType;typedef struct{int *base;////存储空间的基址，数据元素的数据类型约定为ElemTypeint *top;////表示栈顶，如果top==base，表示空栈int stacksize; //当前分配的存储容量，以sizeof(ElemType) 为单位}SqStack;//************************************************************************* ********************************************************//*******************************************函数的声明部分************************************************************************//************************************************************************* *******************************************************int InitStack(SqStack &S);//栈的初始化int GetTop(SqStack S,int &e);//初始条件：栈S已存在且非空。