C++用链表实现栈
栈后进先出的数据结构解析
栈后进先出的数据结构解析栈：后进先出的数据结构解析栈（Stack）是计算机科学中一种常见的数据结构，它遵循后进先出（Last-In-First-Out）的原则。
栈可以用于解决许多实际问题，例如函数调用、表达式求值、迷宫求解等。
本文将对栈的定义、操作和应用进行详细解析。
一、栈的定义栈是一种线性数据结构，它可以通过两个基本操作来实现数据的存储和访问：入栈（Push）和出栈（Pop）。
1. 入栈（Push）操作：将元素添加到栈顶。
2. 出栈（Pop）操作：删除并返回栈顶元素。
栈还具有一个额外的特点，即只能访问栈顶元素，而不能直接访问其他位置的元素。
这种限制使得栈的操作效率高，并且能够在很多应用中提供简洁的解决方案。
二、栈的实现方式栈可以通过不同的数据结构进行实现，其中最常见的有数组和链表两种方式。
1. 数组实现：使用数组作为底层数据结构来表示栈。
通过维护一个指向栈顶的指针，可以轻松实现入栈和出栈操作。
优点是数组大小固定，不会发生内存分配的开销；缺点是当栈的元素个数超过数组容量时，需要进行扩容操作。
2. 链表实现：使用链表作为底层数据结构来表示栈。
将链表的头部作为栈顶，通过插入和删除链表节点实现入栈和出栈操作。
优点是没有容量限制，栈的大小理论上可以无限增长；缺点是链表节点的分配和释放可能引起内存碎片问题。
无论是数组实现还是链表实现，栈的基本概念和操作都是相同的。
选择哪种实现方式需要根据具体问题的需求和性能考虑来决定。
三、栈的应用栈作为一种简单有效的数据结构，在实际应用中具有广泛的用途。
1. 函数调用：在程序执行过程中，函数的调用和返回需要使用栈来保存每个函数的局部变量、返回地址等信息。
每当一个函数被调用时，它的参数和状态信息都会被压入栈中，函数返回时再从栈中弹出这些信息，使得程序能够恢复到调用函数时的状态。
2. 表达式求值：在对表达式进行求值时，栈可以用于处理运算符和操作数的顺序。
通过使用两个栈，一个用于存储操作符，一个用于存储操作数，可以实现表达式的求值。
数据结构——用C语言描述(第3版)教学课件第3章 栈和队列
if(S->top==-1) /*栈为空*/
return(FALSE);
else
{*x = S->elem[S->top];
return(TRUE);
}
返回主目录}[注意]：在实现GetTop操作时，也可将参数说明SeqStack *S 改为SeqStack S，也就是将传地址改为传值方式。传 值比传地址容易理解，但传地址比传值更节省时间、 空间。
返回主目录
算法:
void BracketMatch(char *str) {Stack S; int i; char ch; InitStack(&S); For(i=0; str[i]!='\0'; i++) {switch(str[i])
{case '(': case '[': case '{':
3.1.3 栈的应用举例
1. 括号匹配问题
思想：在检验算法中设置一个栈，若读入的是左括号， 则直接入栈，等待相匹配的同类右括号；若读入的是 右括号，且与当前栈顶的左括号同类型，则二者匹配， 将栈顶的左括号出栈，否则属于不合法的情况。另外， 如果输入序列已读尽，而栈中仍有等待匹配的左括号， 或者读入了一个右括号，而栈中已无等待匹配的左括 号，均属不合法的情况。当输入序列和栈同时变为空 时，说明所有括号完全匹配。
return(TRUE);
}
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【思考题】
如果将可利用的空闲结点空间组织成链栈来管理，则申 请一个新结点（类似C语言中的malloc函数）相当于链 栈的什么操作？归还一个无用结点（类似C语言中的 free函数）相当于链栈的什么操作？试分别写出从链栈 中申请一个新结点和归还一个空闲结点的算法。
数据结构C语言版 实验报告
数据结构C语言版实验报告一、实验目的本次实验旨在通过使用 C 语言实现常见的数据结构，加深对数据结构基本概念、原理和操作的理解，提高编程能力和解决实际问题的能力。
二、实验环境操作系统：Windows 10编程环境：Visual Studio 2019编程语言：C 语言三、实验内容1、线性表顺序表的实现与操作链表的实现与操作2、栈和队列栈的实现与应用（表达式求值）队列的实现与应用（模拟排队）3、树和二叉树二叉树的遍历（前序、中序、后序）二叉搜索树的实现与操作4、图图的存储结构（邻接矩阵、邻接表）图的遍历（深度优先搜索、广度优先搜索）四、实验步骤及结果1、线性表顺序表的实现与操作定义顺序表的数据结构，包括数组和表的长度。
实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等操作。
测试顺序表的各种操作，输出操作结果。
｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>define MAX_SIZE 100typedef struct ｛int dataMAX_SIZE;int length;｝ SeqList;／／初始化顺序表void initList(SeqList L) ｛L>length ＝ 0;｝／／插入元素到顺序表int insertList(SeqList L, int pos, int element) ｛if （L>length ＞＝ MAX_SIZE ｜｜ pos ＜ 0 ｜｜ pos ＞ L>length) ｛return 0;｝for （int i ＝ L>length 1; i ＞＝ pos; i) ｛L>datai ＋ 1 ＝ L>datai;｝L>datapos ＝ element;L>length+＋；return 1;｝／／删除顺序表中的元素int deleteList(SeqList L, int pos) ｛if （pos ＜ 0 ｜｜ pos ＞＝ L>length) ｛return 0;｝for （int i ＝ pos; i ＜ L>length 1; i+＋）｛L>datai ＝ L>datai ＋ 1;｝L>length;return 1;｝／／查找顺序表中的元素int searchList(SeqList L, int element) ｛for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛if （Ldatai ＝＝ element) ｛return i;｝｝return －1;｝int main(）｛SeqList L;initList(＆L)；insertList(＆L, 0, 10)；insertList(＆L, 1, 20)；insertList(＆L, 2, 30)；printf(＂顺序表元素: ＂）；for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛printf(＂％d ＂， Ldatai)；｝printf(＂＼n"）；int pos ＝ searchList(L, 20)；if （pos!＝－1) ｛printf(＂元素 20 在顺序表中的位置: ％d\n"， pos)；｝ else ｛printf(＂顺序表中未找到元素 20\n"）；｝deleteList(＆L, 1)；printf(＂删除元素后的顺序表元素: ＂）；for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛printf(＂％d ＂， Ldatai)；｝printf(＂＼n"）；return 0;｝｀｀｀实验结果：成功实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等操作，输出结果符合预期。
北航数据结构试题及答案
北航数据结构试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在数据结构中，线性表的顺序存储结构通常使用什么数据结构来实现？A. 链表B. 栈C. 数组D. 树答案：C2. 下列关于二叉树的描述中，错误的是：A. 二叉树的第i层最多有2^(i-1)个节点B. 任意非空二叉树的叶子节点数等于度为2的节点数加1C. 任意非空二叉树的叶子节点数等于度为2的节点数减1D. 任意非空二叉树的叶子节点数等于度为2的节点数答案：C3. 在图的遍历算法中，深度优先搜索（DFS）使用的数据结构是：A. 队列B. 栈C. 链表D. 数组答案：B4. 哈希表的冲突解决方法不包括以下哪种？A. 开放定址法B. 链地址法C. 再散列法D. 排序法答案：D5. 快速排序算法的时间复杂度最坏情况下为：A. O(nlogn)B. O(n^2)C. O(n)D. O(1)答案：B6. 以下排序算法中，时间复杂度为O(nlogn)的是：A. 冒泡排序B. 快速排序C. 选择排序D. 插入排序答案：B7. 以下关于堆的描述中，正确的是：A. 堆是一种特殊的二叉树B. 堆是一种完全二叉树C. 堆是一种平衡二叉树D. 堆是一种链表答案：A8. 在一个长度为n的有序数组中查找一个元素，使用二分查找算法的时间复杂度是：A. O(n)B. O(nlogn)C. O(logn)D. O(1)答案：C9. 以下算法中，不属于动态数据结构的是：A. 链表B. 栈C. 数组D. 哈希表答案：C10. 以下关于图的描述中，错误的是：A. 图是由顶点和边组成的B. 图的顶点可以有0个或多个C. 图的边可以有向或无向D. 图的顶点数一定大于边数答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些是线性表的存储结构？A. 顺序存储B. 链式存储C. 索引存储D. 散列存储答案：A, B2. 在图的表示方法中，以下哪些是正确的？A. 邻接矩阵B. 邻接表C. 边表D. 顶点表答案：A, B, C3. 下列哪些排序算法是稳定的？A. 冒泡排序B. 快速排序C. 插入排序D. 选择排序答案：A, C4. 在数据结构中，以下哪些是递归算法的特点？A. 问题可以分解为更小的子问题B. 每个子问题都是原问题的实例C. 存在递归终止条件D. 递归算法的时间复杂度一定比迭代算法高答案：A, B, C5. 在使用链表实现栈时，以下哪些操作是合法的？A. pushB. popC. peekD. clear答案：A, B, C三、简答题（每题5分，共30分）1. 请简述什么是递归，并给出一个递归算法的例子。
c语言栈的定义
c语言栈的定义栈（Stack）是一种常见的数据结构，它基于后进先出（Last In First Out，LIFO）的原则进行操作。
在C语言中，栈可以通过数组或链表实现。
1.数组实现栈数组实现栈是最简单和常见的方式之一。
我们可以定义一个固定大小的数组，并使用一个指针来表示栈顶位置。
栈内的元素可以通过增加或减少指针来进行入栈和出栈操作。
定义一个栈的结构体：```c#define MAX_SIZE 100typedef struct {int data[MAX_SIZE];int top;} Stack;```- `data`是一个整型数组，用于存储栈内的元素。
- `top`是一个整数变量，用于表示栈顶元素的位置。
初始化栈：```cvoid initStack(Stack* stack) {stack->top = -1;}```入栈操作：```cvoid push(Stack* stack, int value) {if (stack->top == MAX_SIZE - 1) {printf("栈已满，无法入栈！"); return;}stack->data[++stack->top] = value; }```出栈操作：```cint pop(Stack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈已空，无法出栈！"); return -1;}return stack->data[stack->top--];}```获取栈顶元素：```cint peek(Stack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈已空，无法获取栈顶元素！"); return -1;}return stack->data[stack->top];}```判断栈是否为空：```cint isEmpty(Stack* stack) {return stack->top == -1;}```判断栈是否已满：```cint isFull(Stack* stack) {return stack->top == MAX_SIZE - 1;}```2.链表实现栈链表实现栈是另一种常见的方式。
数据结构c语言实现
数据结构c语言实现数据结构是计算机科学中重要的一个领域，它研究不同的数据组织方式，以及在这些数据上进行各种操作的算法。
常见的数据结构包括数组、栈、队列、链表、树、图等。
在C语言中，数据结构是通过使用结构体来实现的。
结构体是由一组数据成员组合而成的自定义数据类型，可以包含不同数据类型的数据成员。
以下是如何在C语言中实现不同的数据结构。
数组数组是数据结构中最基本的数据结构之一。
C语言中的数组定义方式如下：```int array[5];```这个代码定义了一个名为array的数组，其中有5个元素，每个元素的类型是整数。
要访问数组中的元素，可以通过下标访问：这个代码设置了数组中第一个元素的值为1。
栈栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构。
使用C语言中的数组可以实现栈。
以下是一个简单的栈实现：```#define MAXSIZE 100int stack[MAXSIZE];int top = -1;void push(int data){if(top<MAXSIZE-1){ //判断栈是否满了stack[++top] = data; //插入数据}}int isEmpty(){return top==-1; //栈是否为空}队列链表链表是一个由节点组成的数据结构，每个节点包含一个数据成员和一个指向下一个节点的指针。
在C语言中，链表可以使用结构体和指针来实现。
以下是一个单向链表的实现：```struct node{int data;struct node *next;};struct node *head = NULL;void insert(int data){struct node *new_node = (struct node*) malloc(sizeof(struct node)); //分配内存new_node->data = data; //初始化数据new_node->next = head; //新节点指向当前头节点head = new_node; //更新头节点}void delete(int data){struct node *current_node = head; //从头节点开始查找struct node *previous_node = NULL;while(current_node!=NULL&¤t_node->data!=data){ //查找节点previous_node = current_node;current_node = current_node->next;}if(current_node!=NULL){ //找到了节点if(previous_node!=NULL){ //非头节点previous_node->next = current_node->next; }else{ //头节点head = current_node->next;}free(current_node); //释放内存}}树。
数据结构(c语言版)课后习题答案完整版
数据结构(c语言版)课后习题答案完整版数据结构(C语言版)课后习题答案完整版一、数据结构概述数据结构是计算机科学中一个重要的概念，用来组织和存储数据，使之可以高效地访问和操作。
在C语言中，我们可以使用不同的数据结构来解决各种问题。
本文将提供完整版本的C语言数据结构的课后习题答案。
二、顺序表1. 顺序表的定义和基本操作顺序表是一种线性表，其中的元素在物理内存中连续地存储。
在C 语言中，我们可以通过定义结构体和使用指针来实现顺序表。
以下是顺序表的一些基本操作的答案：（1）初始化顺序表```ctypedef struct{int data[MAX_SIZE];int length;} SeqList;void InitList(SeqList *L){L->length = 0;}```（2）插入元素到顺序表中```cbool Insert(SeqList *L, int pos, int elem){if(L->length == MAX_SIZE){return false; // 顺序表已满}if(pos < 1 || pos > L->length + 1){return false; // 位置不合法}for(int i = L->length; i >= pos; i--){L->data[i] = L->data[i-1]; // 向后移动元素 }L->data[pos-1] = elem;L->length++;return true;}```（3）删除顺序表中的元素```cbool Delete(SeqList *L, int pos){if(pos < 1 || pos > L->length){return false; // 位置不合法}for(int i = pos; i < L->length; i++){L->data[i-1] = L->data[i]; // 向前移动元素 }L->length--;return true;}```（4）查找顺序表中的元素```cint Search(SeqList L, int elem){for(int i = 0; i < L.length; i++){if(L.data[i] == elem){return i + 1; // 找到元素，返回位置 }}return -1; // 未找到元素}```2. 顺序表习题解答（1）逆置顺序表```cvoid Reverse(SeqList *L){for(int i = 0; i < L->length / 2; i++){int temp = L->data[i];L->data[i] = L->data[L->length - 1 - i]; L->data[L->length - 1 - i] = temp;}}```（2）顺序表元素去重```cvoid RemoveDuplicates(SeqList *L){for(int i = 0; i < L->length; i++){for(int j = i + 1; j < L->length; j++){if(L->data[i] == L->data[j]){Delete(L, j + 1);j--;}}}}```三、链表1. 单链表单链表是一种常见的链式存储结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
数据结构c 版第二版课后习题答案
数据结构c 版第二版课后习题答案数据结构是计算机科学中的重要概念，它研究如何组织和存储数据，以便能够高效地进行操作和检索。
C语言是一种广泛应用于软件开发的编程语言，而数据结构C版第二版是一本经典的教材，它介绍了C语言中常用的数据结构和算法。
在学习这本教材时，课后习题是检验自己理解和掌握程度的重要方式。
下面我将为大家提供一些课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 第一章：引论习题1：数据结构是什么？它的作用是什么？答案：数据结构是一种组织和存储数据的方式，它可以帮助我们更高效地进行数据操作和检索。
它的作用是提供一种合理的数据组织方式，使得我们可以快速地找到和处理需要的数据。
习题2：请举例说明数据结构的应用场景。
答案：数据结构可以应用于各个领域，比如在图像处理中，我们可以使用二维数组来表示图像的像素点；在网络通信中，我们可以使用链表来存储和管理网络节点之间的连接关系；在数据库中，我们可以使用树结构来组织数据的层次关系等等。
2. 第二章：算法分析习题1：什么是时间复杂度和空间复杂度？它们分别表示什么？答案：时间复杂度是衡量算法执行时间的度量，它表示随着输入规模的增加，算法执行时间的增长趋势。
空间复杂度是衡量算法所需内存空间的度量，它表示随着输入规模的增加，算法所需内存空间的增长趋势。
习题2：请解释最坏情况时间复杂度和平均情况时间复杂度的区别。
答案：最坏情况时间复杂度是指在最不利的情况下，算法执行的时间复杂度。
平均情况时间复杂度是指在所有可能输入情况下，算法执行的平均时间复杂度。
最坏情况时间复杂度是对算法性能的保证，而平均情况时间复杂度更能反映算法的平均性能。
3. 第三章：线性表习题1：请实现一个线性表的顺序存储结构。
答案：可以使用数组来实现线性表的顺序存储结构。
定义一个固定大小的数组，然后使用一个变量来记录线性表中元素的个数，通过数组下标来访问和操作元素。
习题2：请实现一个线性表的链式存储结构。
栈的共享数据结构
栈的共享数据结构栈（Stack）是一种数据结构，用于在计算机科学中管理和组织数据。
它遵循先进后出（LIFO）的原则，即最后进入堆栈的元素最先出来。
栈可以通过数组或链表实现，但无论如何实现，栈都具有一些共享的数据结构。
在栈的实现中，通常有两个主要操作：push（入栈）和pop（出栈）。
push操作将一个元素添加到栈的顶部，而pop操作则从栈顶移除元素。
此外，栈还有一个peek操作，它返回栈顶的元素，但不对栈做任何修改。
对于栈的实现，有两种常见的共享数据结构，它们是数组和链表。
1.数组实现栈：数组实现栈时，最简单的方式是使用固定大小的数组。
我们需要一个指针来跟踪栈顶元素在数组中的位置。
当执行push操作时，只需将元素添加到当前栈顶指针的下一个位置，并更新栈顶指针。
当执行pop操作时，只需将栈顶指针向下移一位，并返回该位置的元素。
限制性固定大小的数组实现栈的一个问题是可能会溢出。
当栈已满时，尝试push新元素将导致溢出。
为了解决这个问题，通常我们会使用动态大小的数组。
当栈满时，我们会先创建一个更大的数组，并将现有元素复制到新数组，然后继续push新元素。
数组实现栈的优点是简单且常数时间（O(1)）的push和pop操作。
然而，其缺点是动态分配内存时可能会导致性能下降。
2.链表实现栈：链表实现栈的常见方法是使用单链表。
我们需要一个指针来跟踪栈顶元素，同时该指针将指向单链表的头。
当执行push操作时，我们只需要创建一个新节点，并将其插入到链表的头部。
当执行pop操作时，只需将栈顶指针指向下一个节点，并返回当前节点的值。
链表实现栈的优点是可以动态添加节点而无需担心溢出问题。
除此之外，链表实现栈的内存分配比数组实现更灵活，因为它只在需要时分配新节点。
与数组实现相比，链表实现栈的缺点是可能导致内存分配更频繁，并且每个节点需要存储额外的指针。
除了数组和链表之外，栈的共享数据结构还可以使用动态数组（Vector）或双链表（Double Linked List）等其他数据结构来实现。
数据结构与算法分析c语言描述中文答案
数据结构与算法分析c语言描述中文答案一、引言数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识，它们为解决实际问题提供了有效的工具和方法。
本文将以C语言描述中文的方式，介绍数据结构与算法分析的基本概念和原理。
二、数据结构1. 数组数组是在内存中连续存储相同类型的数据元素的集合。
在C语言中，可以通过定义数组类型、声明数组变量以及对数组进行操作来实现。
2. 链表链表是一种动态数据结构，它由一系列的节点组成，每个节点包含了数据和一个指向下一个节点的指针。
链表可以是单链表、双链表或循环链表等多种形式。
3. 栈栈是一种遵循“先进后出”（Last-In-First-Out，LIFO）原则的数据结构。
在C语言中，可以通过数组或链表实现栈，同时实现入栈和出栈操作。
4. 队列队列是一种遵循“先进先出”（First-In-First-Out，FIFO）原则的数据结构。
在C语言中，可以通过数组或链表实现队列，同时实现入队和出队操作。
5. 树树是一种非线性的数据结构，它由节点和边组成。
每个节点可以有多个子节点，其中一个节点被称为根节点。
在C语言中，可以通过定义结构体和指针的方式来实现树的表示和操作。
6. 图图是由顶点和边组成的数据结构，它可以用来表示各种实际问题，如社交网络、路网等。
在C语言中，可以通过邻接矩阵或邻接表的方式来表示图，并实现图的遍历和查找等操作。
三、算法分析1. 时间复杂度时间复杂度是用来衡量算法的执行时间随着问题规模增长的趋势。
常见的时间复杂度有O(1)、O(log n)、O(n)、O(n^2)等，其中O表示“量级”。
2. 空间复杂度空间复杂度是用来衡量算法的执行所需的额外内存空间随着问题规模增长的趋势。
常见的空间复杂度有O(1)、O(n)等。
3. 排序算法排序算法是对一组数据按照特定规则进行排序的算法。
常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等，它们的时间复杂度和空间复杂度各不相同。