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任务描述
相关知识
编程要求
测试说明
AC_Code
任务描述
本关任务是实现 step2/LnkStack.cpp 中的LS_IsEmpty
、LS_Length
、LS_Push
、LS_Pop
和LS_Top
五个操作函数,以实现判断栈是否为空、求栈的长度、进栈、出栈以及获取栈顶元素等功能。
相关知识
链接存储的栈
栈的存储也可以采用链接存储的方式来实现。下面给出了一种基于链接存储的栈的实现方案:
如图 1 所示:该栈存储了 3 个元素 {56,77,15} ,其中 56 是栈顶元素。
这种实现方案中与栈相关的两个属性元素top
和len
介绍如下:
top
: 指向栈顶结点的指针;len
: 栈中结点的个数。
特别说明:链接存储方式下,链表头结点作为栈顶结点,用指针
top
指向栈顶结点,栈结点个数由len
给出。
基于top
和len
组织成的栈结构如下:
struct LinkStack {
LNode* top; // 栈顶指针
int len; // 栈的长度
};
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
同时,每个结点的结构定义为:
struct LNode {
T data;
LNode* next;
};
据此,只要给定指向该结构的一指针ls
,就可对栈进行出栈操作。
- 进行出栈操作时,将指针
top
指向的当前栈顶元素 56 出栈,出栈后top
指向下一个栈顶元素 77,这时的状态则如图 2 所示。
针对链式栈我们定义如下操作:
-
创建栈:创建一个链式栈。具体操作函数定义如下:
LinkStack* LS_Create()
; -
释放栈:释放栈所占用的空间。具体操作函数定义如下:
void LS_Free(LinkStack* ls)
; -
清空一个栈:将链式栈变为空栈。具体操作函数定义如下:
void LS_MakeEmpty(LinkStack* ls)
; -
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 LS_IsEmpty(LinkStack* ls)
; -
求栈的长度:获取链式栈的长度。具体操作函数定义如下:
int LS_Length(LinkStack* ls)
; -
将元素 x 进栈:将 x 进栈,若满栈则无法进栈,具体操作函数定义如下:
void LS_Push(LinkStack* ls, 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 LS_Pop(LinkStack* ls, 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 LS_Top(LinkStack* ls, T& item)
; -
打印栈中元素:从栈顶到栈底打印各结点数据元素。具体操作函数定义如下:
void LS_Print(LinkStack* ls)
。
编程要求
本关任务是实现 step2/LnkStack.cpp 中的LS_IsEmpty
、LS_Length
、LS_Push
、LS_Pop
和LS_Top
五个操作函数,以实现判断栈是否为空、求栈的长度、进栈、出栈以及获取栈顶元素等功能。具体要求如下:
-
LS_IsEmpty
:判断栈是否为空,若栈为空,则返回true
,否则返回false
; -
LS_Length
:获取链式栈的长度; -
LS_Push
:将元素 x 进栈,若满栈则无法进栈,返回false
,否则返回true
; -
LS_Pop
:若出栈成功(栈不为空),则返回true
;否则(空栈),返回false
; -
LS_Top
:获取栈顶元素; -
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 LnkStack.cpp 中的 5 个操作函数的代码框架如下:
bool LS_IsEmpty(LinkStack* ls)
// 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 LS_Length(LinkStack* ls)
// 获取栈的长度
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
void LS_Push(LinkStack* ls, T x)
// 将元素x进栈
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
bool LS_Pop(LinkStack* ls, 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 **********/
}
bool LS_Top(LinkStack* ls, T& item)
// 获取栈顶元素,若获取失败(空栈),则返回false,否则返回true。
{
// 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 step2/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 "LnkStack.h"
#pragma warning(disable:4996)
void main()
{
LinkStack* ls=LS_Create();
char dowhat[100];
while(true) {
scanf("%s", dowhat);
if (!strcmp(dowhat,"push")) {
T x;
scanf("%d", &x);
LS_Push(ls,x);
}else if (!strcmp(dowhat,"pop")) {
T item;
LS_Pop(ls, item);
}
else {
break;
}
}
int length=LS_Length(ls);
printf("Stack length: %d\n", length);
LS_Print(ls);
LS_Free(ls);
system("PAUSE");
}
注意:step2/Main.cpp 的代码不能被修改。
输入输出说明: 输入格式: 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,然后从栈顶到栈底依次输出各元素。
以下是平台对step2/Main.cpp
的测试样例: 样例输入: push 56
push 15
push 12
push 13
pop
end
样例输出 Stack length: 3
The stack (from top to bottom): 12 15 56
开始你的任务吧,祝你成功!
人生是在进行着无数次入围与淘汰的比赛。无论入围还是淘汰,都应该有一份超越自我心,挑战自我之心,战胜自我之心,以及一份不甘落后,顽强拼捕的精神。
AC_Code
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "LnkStack.h"
/*创建栈*/
LinkStack* LS_Create()
{
LinkStack* ls=(LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));
ls->top = NULL;
ls->len = 0;
return ls;
}
/*释放栈*/
void LS_Free(LinkStack* ls)
{
LNode* curr = ls->top;
while(curr) {
LNode* next = curr->next;
free(curr);
curr=next;
}
free(ls);//释放头结点
}
/*将栈变为空栈*/
void LS_MakeEmpty(LinkStack* ls)
{
LNode* curr = ls->top;
while(curr) {
LNode* next = curr->next;
free(curr);
curr=next;
}
ls->top = NULL;
ls->len = 0;
}
/*判断栈是否为空*/
bool LS_IsEmpty(LinkStack* ls)
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
return ls->top==NULL;
/********** End **********/
}
/*获取栈的长度*/
int LS_Length(LinkStack* ls)
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
return ls->len;
/********** End **********/
}
/*将x进栈*/
void LS_Push(LinkStack* ls, T x)
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
LNode* node=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
node->data=x;
node->next=ls->top;
ls->top=node;
ls->len++;
/********** End **********/
}
/*出栈。出栈元素放入item;如果空栈,将返回false*/
bool LS_Pop(LinkStack* ls, T& item)
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
LNode*node=ls->top;
if(node==NULL) return false;
item=node->data;
ls->top=node->next;
ls->len--;
/********** End **********/
}
/*读栈顶元素放入item。如果空栈,将返回false*/
bool LS_Top(LinkStack* ls, T& item)
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
LNode* node=ls->top;
if (node==NULL)
{
return false;
}
item = node->data;
return true;
/********** End **********/
}
/*从栈顶到栈底打印各结点数据*/
void LS_Print(LinkStack* ls)
{
if (ls->len==0){
printf("The stack: Empty!");
return;
}
printf("The stack (from top to bottom):");
LNode* curr=ls->top;
while(curr) {
printf(" %d", curr->data);
curr=curr->next;
}
// printf("\n");
}