任务描述
本关任务是实现 step1/SeqStack.cpp 中的SS_IsFull
、SS_IsEmpty
、SS_Length
、SS_Push
和SS_Pop
五个操作函数,以实现判断栈是否为满、是否为空、求栈元素个数、进栈和出栈等功能。
相关知识
栈的基本概念
栈是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算,这一端被称为栈顶。栈既可以采用顺序存储,也可以采用链接存储来实现。下面给出了一种基于顺序存储的栈的实现方案:
如图 1 所示:该栈存储了 4 个元素 {56,77,15,12} ,其中 12 是栈顶元素。
这种实现方案将栈元素存储在一片连续的空间中,栈相关的三个属性元素data
、top
和max
介绍如下:
data
: 给出栈存储空间的起始地址;top
: 存放栈顶元素的位置编号;max
: 指明栈存储空间中最多可存储的数据元素个数。
特别说明:空间的开始地址为
data
,连续空间里的位置编号从data
所指的开始位置起,到该空间的结束位置,编号依次是0,1,2,…,max-1
。在图 1 的示例中max=6
。栈顶元素的位置编号由top
给出。
栈结构的定义(C)
基于data
、top
、max
组织成的栈结构如下所示:
struct SeqStack{
T* data; // 数据元素指针
int top; // 栈顶元素编号
int max; // 最大结点数
};
为了讨论简单,我们假设栈元素的数据类型为整数:
typedef int T; // 栈元素的数据类型
据此,只要给定指向该结构的一指针 ss ,就可对栈进行进栈出栈操作。
- 进行进栈操作时,新进栈的元素保存在 top+1 位置,进栈后 top 加 1 ,这时的状态则如图 2 所示。
- 进行出栈操作时,将位置编号为 top 的元素出栈,出栈后 top 减去 1 ,这时的状态则如图 3 所示。
顺序栈的操作
以顺序存储的栈为例,我们定义如下操作:
-
创建栈:创建一个最多可以存储 maxlen 个元素的顺序栈。具体操作函数定义如下:
SeqStack* SS_Create(int maxlen)
; -
释放栈空间:释放栈所占用的空间。具体操作函数定义如下:
void SS_Free(SeqStack* ss)
; -
清空一个栈:将栈中元素清空。具体操作函数定义如下:
void SS_MakeEmpty(SeqStack* ss)
; -
判断栈是否为满:若栈为满,则返回
true
,否则返回false
。具体操作函数定义如下:bool SS_IsFull(SeqStack* ss)
; -
判断栈是否为空:若栈为空,则返回
true
,否则返回false
。具体操作函数定义如下:bool SS_IsEmpty(SeqStack* ss)
; -
求栈元素个数:获取栈元素个数。具体操作函数定义如下:
int SS_Length(SeqStack* ss)
; -
将元素 x 进栈:将 x 进栈,若满栈则无法进栈,返回
false
,否则返回true
。具体操作函数定义如下:bool SS_Push(SeqStack* ss, T x)
; -
出栈:出栈的元素放入 item 。若出栈成功(栈不为空),则返回
true
;否则(空栈),返回false
。具体操作函数定义如下:bool SS_Pop(SeqStack* ss, T &item)
; -
获取栈顶元素:获取栈顶元素放入 item 中。若获取失败(空栈),则返回
false
,否则返回true
。具体操作函数定义如下:bool SS_Top(SeqStack* ss, T & item)
; -
打印栈中元素:从栈底到栈顶打印出所有元素。具体操作函数定义如下:
void SS_Print(SeqStack* ss)
。
编程要求
本关任务是实现 step1/SeqStack.cpp 中的SS_IsFull
、SS_IsEmpty
、SS_Length
、SS_Push
和SS_Pop
五个操作函数,以实现判断栈是否为满、是否为空、求栈元素个数、进栈和出栈等功能。具体要求如下:
-
SS_IsFull
:判断栈是否为满,若栈为满,则返回true
,否则返回false
; -
SS_IsEmpty
:判断栈是否为空,若栈为空,则返回true
,否则返回false
; -
SS_Length
:获取栈元素个数; -
SS_Push
:将元素 x 进栈,若满栈则无法进栈,返回false
,否则返回true
; -
SS_Pop
:若出栈成功(栈不为空),则返回true
;否则(空栈),返回false
; -
输入输出格式请参见后续说明及测试样例。
注意:本关必读中提及的其他操作已经由平台实现,你在实现本关任务的五个操作函数时,在函数体内可调用其他操作。
本关涉及的代码文件 SeqStack.cpp 中的 5 个操作函数的代码框架如下:
bool SS_IsFull(SeqStack* ss)
// 判断栈是否为满。为满返回true,否则返回false。
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
bool SS_IsEmpty(SeqStack* ss)
// 判断栈是否为空。为空返回true,否则返回false。
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
int SS_Length(SeqStack* ss)
// 获取栈元素个数
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
bool SS_Push(SeqStack* ss, T x)
// 将元素x进栈,若满栈则无法进栈,返回false,否则返回true
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
bool SS_Pop(SeqStack* ss, T &item)
// 出栈的元素放入item。若出栈成功(栈不为空),则返回true;否则(空栈),返回false。
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
测试说明
本关的测试文件是 step1/Main.cpp ,负责对你实现的代码进行测试。具体代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "SeqStack.h"
#pragma warning(disable:4996)
void main()
{
int max;
scanf("%d", &max);
SeqStack* ss = SS_Create(max);
char dowhat[100];
while(true) {
scanf("%s", dowhat);
if (!strcmp(dowhat,"push")) {
T x;
scanf("%d", &x);
SS_Push(ss,x);
}else if (!strcmp(dowhat,"pop")) {
T item;
SS_Pop(ss, item);
}
else {
break;
}
}
int length = SS_Length(ss);
printf("Stack length: %d\n", length);
SS_Print(ss);
SS_Free(ss);
system("PAUSE");
}
注意:step1/Main.cpp 的代码不能被修改。
输入输出说明: 输入格式: 首先输入一个正整数 max ,创建一个最多可存储 max 个元素的栈。然后输入多个操作:如果输入 “push” ,则后面跟一个数 x ,表示 x 进栈;如果输入 “pop” ,表示出栈操作;如果输入 “end” ,表示输入结束。
输出格式: 输出栈的长度,然后从栈底到栈顶依次输出各元素。
以下是平台对 step1/Main.cpp 的测试样例: 样例输入: 6
push 56
push 15
push 12
push 13
pop
end
样例输出 Stack length: 3
stack data (from bottom to top): 56 15 12
开始你的任务吧,祝你成功!
就算孤独,也不能一个人哭泣,无论走在哪,都要高傲地挺立;就算高压,也不能情愿地趴下,只有仰视生活,膝盖才不至于卑微;就算挫败,也不能窝囊地依靠,无论在何时,都要倔强地站起。前面的路过于平坦,惬意久了难以找到方向;唯有脚下布满了荆棘,前方或许才是生机。
如果你有收获,请在下面点赞。
- //顺序存储的栈 实现文件
- /
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include "SeqStack.h"
-
- /*创建一个栈*/
- SeqStack* SS_Create(int maxlen)
- {
- SeqStack* ss=(SeqStack*)malloc(sizeof(SeqStack));
- ss->data=(T*)malloc(maxlen*sizeof(T));
- ss->top=-1;
- ss->max=maxlen;
- return ss;
- }
-
- /*释放一个栈*/
- void SS_Free(SeqStack* ss)
- {
- free(ss->data);
- free(ss);
- }
-
- /*清空一个栈*/
- void SS_MakeEmpty(SeqStack* ss)
- {
- ss->top=-1;//入栈时会+1,这样第一个元素top正好指向0
- }
-
- /*判断栈是否为满*/
- bool SS_IsFull(SeqStack* ss)
- {
- /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
- /*****BEGIN*****/
- return ss->top+1>=ss->max;
- /******END******/
- }
-
- /*判断栈是否为空*/
- bool SS_IsEmpty(SeqStack* ss)
- {
- /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
- /*****BEGIN*****/
- return ss->top<=-1;
-
- /******END******/
- }
-
- /*获取栈元素个数*/
- int SS_Length(SeqStack* ss)
- {
- /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
- /*****BEGIN*****/
- return ss->top+1;
-
- /******END******/
- }
-
- /*将x进栈,满栈则无法进栈(返回false)*/
- bool SS_Push(SeqStack* ss, T x)
- {
- /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
- /*****BEGIN*****/
- if(SS_IsFull(ss)) return false;
- else{
- ss->top++;
- ss->data[ss->top]=x;
- return true;
- }
-
- /******END******/
- }
-
- /*出栈,出栈的元素放入item,空栈则返回false*/
- bool SS_Pop(SeqStack* ss, T &item)
- {
- /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
- /*****BEGIN*****/
- if(SS_IsEmpty(ss)) return false;
- else{
- item=ss->data[ss->top];
- ss->top--;
- }
-
- /******END******/
- }
-
- /*获取栈顶元素放入item中,空栈则返回false*/
- bool SS_Top(SeqStack* ss, T & item)
- {
- if (SS_IsEmpty(ss)) {
- return false;
- }
- item = ss->data[ss->top];
- return true;
- }
-
- /*从栈底到栈顶打印出所有元素*/
- void SS_Print(SeqStack* ss)
- {
- if (SS_IsEmpty(ss)) {
- printf("stack data: Empty!\n");
- return;
- }
- printf("stack data (from bottom to top):");
- int curr=0;
- while(curr<=ss->top) {
- printf(" %d", ss->data[curr]);
- curr++;
- }
- //printf("\n");
- }