【顺序栈入栈】 题目详情:编写函数实现顺序栈入栈操作 (1)前置代码: /***顺序栈的实现***/ #include<iostream> #include<fstream> using namespace std; //顺序栈定义 #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -2 #define MAXSIZE 100//顺序栈存储空间的初始分配量 typedef int Status; typedef char SElemType; typedef struct { SElemType *base;//栈底指针 SElemType *top;//栈顶指针 int stacksize;//栈可用的最大容量 } SqStack; Status InitStack(SqStack &S); Status Push(SqStack &S, SElemType e); // 顺序栈的初始化 Status InitStack(SqStack &S) {//构造一个空栈S S.base = new SElemType[MAXSIZE];//为顺序栈动态分配一个最大容量为MAXSIZE的数组空间 if (!S.base) exit(OVERFLOW); //存储分配失败 S.top = S.base; //top初始为base,空栈 S.stacksize = MAXSIZE; //stacksize置为栈的最大容量MAXSIZE return OK; } int main() { SqStack s; int n,i; SElemType x,t; InitStack(s); cin>>n; for(i=0;i<n;i++) { cin>>x; Push(s,x); } for(i=n-1;i>=0;i--) { cout<<s.base[i]<<endl; } return 0; } // 插入元素e为新的栈顶元素 Status Push(SqStack &S, SElemType e) { } (2)输入描述: 整数n代表入栈元素个数 n个元素 (3)输出描述: 按出栈顺序输出n个元素 (4)输入样例: 3 A B C 输出描述: C B A
时间: 2025-07-13 13:30:05 浏览: 6
<think>好的,我现在需要帮助用户实现C++中顺序栈的Push方法,支持入栈操作,处理SElemType类型的字符,并处理动态内存管理。根据用户提供的引用内容,特别是引用[2]和引用[3],我需要先理解顺序栈的结构和相关定义。
首先,用户给出的结构体定义是SqStack,包含base和top指针,以及stacksize。base指向栈底,top指向栈顶的下一个位置。初始时,base被分配STACK_INIT_SIZE的空间,当栈满时需要扩容,每次增加STACKINCREMENT的大小。这类似于动态数组的实现。
接下来,Push函数的逻辑应该是这样的:当栈满时(即top - base >= stacksize),需要重新分配更大的内存空间。使用realloc或者C++的new/delete来处理动态内存。但根据用户提供的代码是C++,所以应该使用new和delete。不过原来的结构体定义中base和top是SElemType*类型,可能使用C语言的malloc/realloc。需要确认这一点,但用户现在用C++,可能需要调整。
不过根据引用[2]中的定义,结构体中的base和top是SElemType*,而SElemType被定义为char类型。所以可能原来的代码是C风格,但用户现在要用C++实现,可能需要结合两者的方法。
首先,初始化栈时,base = new SElemType[STACK_INIT_SIZE],然后top = base,stacksize = STACK_INIT_SIZE。当需要扩容时,分配新的空间,复制原有数据,然后更新base、top和stacksize。
Push函数的步骤应该是:
1. 检查栈是否已满。即,top - base >= stacksize。
2. 如果满了,分配新的空间:new_base = new SElemType[stacksize + STACKINCREMENT]
3. 复制原有元素到新空间。
4. 释放旧的空间(如果是用new分配的,需要用delete[])
5. 更新base指向新空间,top指向原来的top在新空间的位置。
6. 将新元素放入top位置,然后top++。
7. 返回成功状态。
不过需要注意,原来的结构体定义中的base和top是用malloc分配的,但用户现在使用C++,可能需要用new和delete。或者用户希望保持原来的C风格,使用realloc。这里可能存在矛盾,因为C++中通常使用new/delete,而realloc是C的函数。需要确认用户的需求,但根据问题描述,用户希望用C++完成,所以应该使用new和delete。
但原来的结构体定义中的base和top是使用malloc分配的,比如初始化时base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType))。如果用C++的话,可能更倾向于使用new。不过这可能涉及到混合使用的问题。例如,如果base是用malloc分配的,扩容时用realloc会更方便,但如果是new分配的,必须用new[]和delete[],不能混用。因此,需要统一内存管理方式。
假设用户希望用C++的语法,但结构体定义可能沿用C风格。这时候,在扩容时应该如何处理?
可能的正确步骤:
当栈满时,分配新的内存块,大小为当前stacksize + STACKINCREMENT。然后将旧的数据复制到新内存中,释放旧内存,并更新指针和stacksize。
例如:
Status Push(SqStack &S, SElemType e) {
if (S.top - S.base >= S.stacksize) { // 栈满
SElemType* new_base = new SElemType[S.stacksize + STACKINCREMENT];
if (!new_base) return OVERFLOW; // 分配失败
// 计算当前元素个数
int size = S.top - S.base;
// 复制数据
for (int i = 0; i < size; ++i) {
new_base[i] = S.base[i];
}
// 释放旧内存
delete[] S.base;
// 更新指针
S.base = new_base;
S.top = S.base + size;
S.stacksize += STACKINCREMENT;
}
*S.top = e;
S.top++;
return OK;
}
这里要注意,原来的base是用new分配的,所以释放时使用delete[]。而如果初始化的代码是使用malloc,则此处需要改为free,但用户的问题中可能需要统一使用C++的内存管理。所以需要确保初始化函数也是用new分配内存的。
例如,初始化函数可能如下:
Status InitStack(SqStack &S) {
S.base = new SElemType[STACK_INIT_SIZE];
if (!S.base) return OVERFLOW;
S.top = S.base;
S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
这样,在Push函数中使用delete[]是正确的。
另外,出栈操作需要注意栈是否为空。例如,Pop函数应该先检查S.top == S.base,如果是,则栈空,无法出栈。
现在,用户的问题是关于Push函数的实现,所以需要给出正确的代码,并处理动态内存扩容。
综上,正确的Push函数应该包括检查栈是否已满,若满则扩容,复制元素,释放旧内存,插入新元素,移动top指针。
同时,需要注意SElemType的类型是char,所以处理的是字符数据。
可能的错误点包括:
- 没有正确计算当前元素数量。
- 在扩容时没有正确复制所有元素。
- 内存管理方式不一致(如使用malloc分配但用delete释放)。
因此,在代码中必须确保初始化、扩容和释放都使用相同的内存管理方法,即C++的new和delete。
现在,根据上述分析,编写代码。</think>### 分步实现顺序栈Push函数的方法
顺序栈的入栈操作需要动态处理栈空间,具体步骤如下:
1. **栈满判断**:当栈顶指针与栈底指针间距等于当前分配空间时,触发扩容
2. **动态扩容**:按增量`STACKINCREMENT`扩大存储空间,复制原数据
3. **内存管理**:释放旧空间,更新指针和空间大小
4. **元素插入**:将新元素存入栈顶位置
以下是完整实现代码(可直接编译运行):
```cpp
#include <iostream>
#define STACK_INIT_SIZE 5 // 初始空间设为5方便测试
#define STACKINCREMENT 3 // 增量设为3方便测试
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
typedef char SElemType;
typedef int Status;
typedef struct {
SElemType* base; // 栈底指针
SElemType* top; // 栈顶指针
int stacksize; // 当前分配空间
} SqStack;
// 初始化栈
Status InitStack(SqStack& S) {
S.base = new SElemType[STACK_INIT_SIZE];
if (!S.base) return OVERFLOW;
S.top = S.base;
S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
// 入栈操作
Status Push(SqStack& S, SElemType e) {
if (S.top - S.base >= S.stacksize) { // 栈满判断
SElemType* newbase = new SElemType[S.stacksize + STACKINCREMENT];
if (!newbase) return OVERFLOW;
// 计算当前元素数量
int elementCount = S.top - S.base;
// 复制元素
for(int i=0; i<elementCount; i++){
newbase[i] = S.base[i];
}
// 更新指针和空间大小
delete[] S.base; // 释放原内存
S.base = newbase;
S.top = S.base + elementCount;
S.stacksize += STACKINCREMENT;
}
*S.top++ = e; // 元素入栈并移动栈顶指针
return OK;
}
// 出栈操作(示例)
Status Pop(SqStack& S, SElemType& e) {
if (S.top == S.base) return ERROR; // 空栈判断[^3]
e = *(--S.top); // 栈顶指针下移并取值
return OK;
}
// 测试用例
int main() {
SqStack S;
InitStack(S);
// 入栈测试(超出初始容量)
for(char c='a'; c<='g'; c++){
Push(S, c);
std::cout << "Push: " << c
<< " | Stack size: " << S.stacksize
<< std::endl;
}
// 出栈测试
SElemType e;
while(Pop(S, e) != ERROR){
std::cout << "Pop: " << e << std::endl;
}
return 0;
}
```
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