Алгоритм извлечения элемента из стека
В данном алгоритме вершина begin не сдвигается.
1. Устанавливаем текущий указатель на вершину стека: t = begin;
2. Обрабатываем информационную часть текущего элемента (t ->info), например, выводим на экран.
3. Переставляем указатель текущего элемента на следующий элемент, адрес которого находится в адресной части текущего:
t = t->Next;
Просмотр стека
1. Устанавливаем текущий указатель на вершину t = begin.
2. Проверяем, если begin равен NULL, то стек пуст, выводим сообщение и либо завершаем работу, либо переходим на формирование стека.
3. Если стек не пуст, начинаем выполнять цикл до тех пор, пока текущий указатель t не равен NULL, т.е. пока не обработаем последний элемент, в адресной части которого находится значение NULL.
4. Выводим на экран информационную часть текущего элемента:
printf(“\n Элемент: %d”, t -> info); или cout << t->info;
5. Переставляем текущий указатель на следующий элемент:
t = t -> Next;
6. Конец цикла.
Функция просмотра стека без сдвига его вершины может выглядеть следующим образом:
void View(Stack *begin)
{
Stack *t = begin;
if(begin == NULL) {
puts(“ Стек пуст! ”);
return;
}
while( t != NULL) {
printf(“ %d \n”, t->info);
t = t -> Next;
}
}
Обращение к этой функции: View(begin);
Алгоритм освобождения памяти, занятой стеком
1. Начинаем цикл, выполняющийся пока begin не станет равным NULL.
2. Устанавливаем текущий указатель на вершину стека: t = begin;
3. Вершину стека переставляем на следующий элемент: begin = t->Next;
4. Уничтожаем текущий (бывшую вершину) элемент, т.е. освобождаем занятую под него память free(t);
Функция освобождения памяти, занятой стеком, будет выглядеть следующим образом:
void Delete_Stack(Stack **begin) {
Stack *t;
while( *begin != NULL) {
t = *begin;
*begin = (*begin) -> Next;
free(t);
}
}
Параметром данной функции является указатель на указатель, так как значение вершины стека передается в функцию и должно быть возвращено из нее. Тогда обращение к функции Delete_Stack с контролем ее выполнения будет следующим:
Delete_Stack(&begin);
if(begin == NULL)
puts(“ Free! ”);
. . .
Алгоритм проверки правильности расстановки скобок
Стек может использоваться для проверки правильности расстановки скобок в арифметическом выражении по следующему правилу: скобки расставлены верно, если число открывающихся и закрывающихся скобок совпадает и каждой открывающейся скобке соответствует закрывающаяся скобка.
При реализации алгоритма анализа исходное выражение просматривается слева направо.
1. Если в выражении обнаружена открывающаяся скобка, то анализируем содержимое стека:
а) если стек пуст или не пуст, но в вершине находится тоже открывающая скобка, то записываем ее в стек;
б) если стек не пуст и в вершине находится закрывающая скобка, то обе скобки выбрасываем из рассмотрения (находящуюся в стеке удаляем).
2. Если обнаружена закрывающая скобка и стек пуст, то выражение составлено неверно, выводим сообщение об этом и завершаем работу.
3. Просмотрев все выражение, проверяем стек и, если он не пуст, то баланс скобок нарушен и выражение составлено неверно, выводим сообщение об этом и завершаем работу.
По такому принципу работают все компиляторы, проверяя баланс круглых скобок в выражениях, баланс фигурных скобок во вложенных блоках, вложенные циклы и т.п.
Структура данных ОЧЕРЕДЬ
Очередь – упорядоченный набор данных (структура данных), в котором в отличие от стека извлечение данных происходит из начала цепочки, а добавление данных – в конец этой цепочки.
Очередь также называют структурой данных, организованной по принципу FIFO (First In, First Out) – первый вошел (первый созданный элемент очереди), первый вышел.
В языке Си работа с очередью, как и со стеком, реализуется при помощи структур, указателей на структуры и операций динамического выделения и освобождения памяти.
Пример очереди – некоторый механизм обслуживания, который может выполнять заказы только последовательно один за другим. Если при поступлении нового заказа данное устройство свободно, оно немедленно приступит к выполнению этого заказа, если же оно выполняет какой-то ранее полученный заказ, то новый заказ поступает в конец очереди из других ранее пришедших заказов. Когда устройство освобождается, оно приступает к выполнению заказа из начала очереди, т.е. этот заказ удаляется из очереди и первым в ней становится следующий за ним заказ.
Заказы, как правило, поступают нерегулярно и очередь то увеличивается, то укорачивается и даже может оказаться пустой.
При работе с очередью обычно помимо текущего указателя используют еще два указателя, первый указатель устанавливается на начало очереди, а второй – на ее конец.
Шаблон элемента структуры, информационной частью которого является целое число, может иметь следующий вид:
struct Spis {
int info;
Spis *Next;
};
При организации очереди обычно используют два указателя
Spis *begin, *end;
где begin и end – указатели на начало и конец очереди соответственно, т.е. при создании очереди мы организуем структуру данных следующего вида:
каждый элемент которой имеет информационную infо и адресную Next (A1, A2, ...) части.
Основные операции с очередью следующие:
– формирование очереди;
– добавление нового элемента в конец очереди;
– удаление элемента из начала очереди.
Формирование очереди
Формирование очереди состоит из двух этапов: создание первого элемента, добавление нового элемента в конец очереди.
Создание первого элемента очереди
Этот этап заключается в создании первого элемента, для которого адресная часть должна быть нулевой (NULL). Для этого нужно:
1) ввести информацию для первого элемента (целое число i);
2) захватить память, используя текущий указатель:
t = (Spis*) malloc(sizeof(Spis)); или t = new Spis;
в результате формируется конкретный адрес (А1) для первого элемента;
3) сформировать информационную часть:
t -> info = i; (обозначим i1 )
4) в адресную часть занести NULL:
t -> Next = NULL;
5) указателям на начало и конец очереди присвоить значение t:
begin = end = t;
На этом этапе получим следующее:
