Программная реализация стека
Стеком называют область памяти ЭВМ, предназначенную для сохранения данных и организованную по принципу «первым вошел — последним вышел» [11]. Графическое представление стека показано на рис. 1.16.
| Книга 1 | Стек можно представить в виде стопки книг. Добавить или взять новую книгу можно только сверху. | |
| Кннга2 | ||
| f V | ||
| Книга (N-2) | ||
| Книга (N-1) | ||
| Книга N | ||
| w^/////////////, |
Рис. 1.16
В языке Си стек можно представить в виде следующей структуры:
struct stack
{ int info;
struct stack *next;
};•
Эта структура содержит переменную целого типа info, значение которой равно значению элемента, помещаемого в стек, и указатель на структуру типа stack под именем next, значение которого равно текущему адресу начала стековой области памяти.
В отношении стека определены три операции [11]:
X) push — добавляет в стек новый элемент;
2) pop — удаляет из стека элемент, помещенный туда последним;
У) peek — взять элемент с вершины стека, не изменяя при этом весь стек.
Рассмотрим программу, в которой реализованы базовые операции работы со стеком push, peek, pop.
#include <stdio.h> #include <alloc.h> #define STACK struct stack
STACK
{
int info; STACK *next;
}; void push(STACK **s,int item)
{
STACK *new_item;
new item=( STACK *)malloc( sizeof(STACK) );
new_item->info=item;
new_item->next=*s;
*s=new_item;
}
int pop(STACK **s,int *error)
{ /*если операция pop выполнена успешно,*/ /* то error=0, в противном случае error=l*/
STACK *old_item=*s;
int old_info=0;
if(*s)
{
old_info=old_item->info; *s =(*s)->next; free(old_item); *error=0;
} else *error=l; return (old_info);} int peek(STACK **s,int *error)
{ /*если в стеке не менее одного элемента,*/ /* то еггог=0; если в стеке нет элементов,*/ /* то error=l*/ if(*s)
{
*error=0;
return (*s)->info;
} else
{
*error=l; return 0; } } main ()
{
STACK *stl=NULL;
int error;
push(&stl, 1200);
printf("\пУказатель стека после ввода
числа 1200 %u",stl);
push ( &stl, 13);
printf("\пУказатель стека после ввода
| =%d". =%d", =%d", =%d", =%d", =%d" |
}
числа push ( print числа print print print print print print
13 &stl f ("\
%u",stl); , 125); пУказатель %u",stl); n peek(stl n pop(stl)= n pop(stl)= n pop(stl)= n pop(stl)= n peek(stl
стека после ввода
peek(&stl,&error pop(&stl,&error)) pop(&stl,&error)) pop(&stl,&error)) pop(&stl,&error))
peek(&stl,&error
Функция push в качестве результата своей работы возвращает указатель на новый элемент стека (изменяется значение указателя стека stl). Аргументами функции push являются: текущий адрес стека (значение указателя стека) stl и значение элемента, размещаемого по этому адресу.
В функции push переменная new item — указатель на новый элемент стека (рис. 1.17). Значение этого указателя определяется с использованием функции динамического распределения памяти malloc. Переменной info (элементу структуры типа stack), размещенной по этому адресу, присваивается значение элемента, помещаемого в стек. Указателю next (элементу структуры stack) присваивается значение s. Указателю s присваивается значение указателя на стек newitem (см. рис. 1.17).
|
new item
info=item
next=s s=new item
^^/--------------------- '