使用堆栈解决编程问题.ppt

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1、使用堆栈解决编程问题数据结构(C#语言版)目标在本章中,你将学到:识别堆栈的特性实施堆栈运用堆栈来解决编程问题学习情境——用堆栈解决火车车厢重排问题的编程[问题描述]一列货运列车共有n节车厢，每节车厢将停放在不同的车站。假定n个车站的编号分别为1-n，货运列车按照第n站至第1站的次序经过这些车站。车厢的编号与它们的目的地相同。为了便于从列车上卸掉相应的车厢，必须重新排列车厢，使各车厢从前至后按编号1到n的次序排列。当所有的车厢都按照这种次序排列时，在每个车站只需卸掉最后一节车厢即可。我们在一个转轨站里完成车厢的重排工作，在转轨站中有一个入轨、一个出轨和k个缓冲铁轨（位于入轨和出轨之

2、间）。图3.1a给出了一个转轨站，其中有k=3个缓冲铁轨H1，H2和H3。开始时，n节车厢的货车从入轨处进入转轨站，转轨结束时各车厢从右到左按照编号1至编号n的次序离开转轨站（通过出轨处）。在图3.1a中，n=9，车厢从后至前的初始次序为5，8，1，7，4，2，9，6，3。图3.1b给出了按所要求的次序重新排列后的结果。学习情境——用线性表解决学生成绩表的编程[问题描述](续)根据上面的描述，编写程序实现下面的功能：编写一算法实现火车车箱的重排；编写程序模拟图3.1所示的具有9节车厢的火车入轨和出轨的过程。程序主界面设计如图3.2所示。让我们来玩Rummy（拉米纸牌）的游戏。堆栈7

3、77777776666666666666666认识堆栈——分析堆栈的逻辑结构堆栈(Stack)是一种特殊的线性表,是一种只允许在表的一端进行插入或删除操作的线性表。堆栈就是一个只能访问其末尾数据的数据集，这一端也叫做顶部。数据仅能在顶部进行插入和删除操作。最新插入的数据将被最先删除。因此，堆栈也被称为后进先出数据结构（Last-In-First-Out）。认识堆栈——分析堆栈的逻辑结构1.堆栈的定义2.堆栈的特征堆栈也被称为后进先出数据结构（Last-In-First-Out）。初始化栈：也就是产生一个新的空栈；入栈操作Push(Tx):将指定类型元素x进到栈中；出栈操作TPop(

4、):将栈中的栈顶元素取出来，并在栈中删除栈顶元素；取栈顶元素GetTop():将栈中的栈顶元素取出来，栈中元素不变；判断栈空IsEmpty():若栈为空，返回true，否则返回false；清空操作Clear()：从栈中清除所有的数据元素。认识堆栈——识别堆栈的基本操作堆栈的基本操作有以下几种：下面描述堆栈的进栈操作PUSH：它是在堆栈顶部插入新元素的过程。EmptyStack1PushanElement1认识堆栈——识别堆栈的基本操作PUSH：它是在堆栈顶部插入新元素的过程。下面描述堆栈的进栈操作1PushanElement22PushanElement33认识堆栈——识别堆栈的基

5、本操作POP：它是从堆栈顶部删除元素的过程。下面描述堆栈的出栈操作1POPanElement323POPanElement2认识堆栈——识别堆栈的基本操作堆栈中的元素按___________基础进行添加和删除。课间思考答案：LIFO用一片连续的存储空间来存储栈中的数据元素，这样的栈称为顺序栈(SequenceStack)。类似于顺序表，用一维数组来存放顺序栈中的数据元素。栈顶指示器top设在数组下标为0的端，top随着插入和删除而变化，当栈为空时，top=-1。用顺序栈解决堆栈的编程问题——用顺序栈表示堆栈初始化顺序栈就是创建一个空栈，即调用SeqStack的构造函数，在构造

6、函数中执行下面的步骤：1.初始化顺序栈用顺序栈解决堆栈的编程问题——对顺序栈进行操作步骤操作1初始化maxsize为实际值2为数组申请可以存储maxsize个数据元素的存储空间，数据元素的类型由实际应用而定3初始化top为的值为-1Push操作是将一个给定的项保存在堆栈的最顶端，顶端元素的索引保存在变量top中，因此要进行Push操作，需要执行下面的步骤：2.入栈操作：Push(Telem)用顺序栈解决堆栈的编程问题——对顺序栈进行操作步骤操作1判断堆栈是否是满的，如果是，停止操作；否则执行下面的步骤2将top的值加13设置索引为top的数组元素的值为elemPop操作就是从堆栈的

7、顶部取出数据。要进行Pop操作，需要执行以下的步骤：3.出栈操作：TPop()用顺序栈解决堆栈的编程问题——对顺序栈进行操作步骤操作1检查堆栈中是否含有元素，如果没有，停止操作；否则执行下面的步骤2获取索引top中的值3将索引top的值减1取栈顶元素操作与出栈操作相似，只是取栈顶元素操作不改变原有堆栈，不删除取出的元素。4.取栈顶元素：GetTop()用顺序栈解决堆栈的编程问题——对顺序栈进行操作步骤操作1检查堆栈中是否含有元素，如果没有，停止操作；否则执行下面的步骤