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棧的經(jīng)典運(yùn)用

作者: 時間:2016-12-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
棧是計(jì)算機(jī)術(shù)語中比較重要的概念,實(shí)質(zhì)上棧就是一段內(nèi)存區(qū)域,但是棧滿足一定的特性,那就是只有一個口,具有先入后出的特性,這種特性在計(jì)算機(jī)中有很廣泛的運(yùn)用。其實(shí)在程序員無時無刻不在運(yùn)用棧,函數(shù)的調(diào)用是我們間接使用棧的最好例子,因此可以說棧的一個最重要的運(yùn)用就是函數(shù)的調(diào)用。但是棧的運(yùn)用還不止這些,還有很多,其中幾個典型的運(yùn)行如下:判斷平衡符號,實(shí)現(xiàn)表達(dá)式的求值(也就是中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴表達(dá)式的問題以及后綴表達(dá)式求值問題),在路勁探索中實(shí)現(xiàn)路勁的保存也可以說是棧的經(jīng)典運(yùn)用之一。具體的問題具體分析,只要滿足先入后出特性的問題都能找到現(xiàn)成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)---棧。

本文采用C++中的vector實(shí)現(xiàn)棧結(jié)構(gòu),然后利用棧實(shí)現(xiàn)判斷平衡符號,實(shí)現(xiàn)中綴表達(dá)式到后綴表達(dá)式的轉(zhuǎn)換,并依據(jù)棧實(shí)現(xiàn)簡單的整數(shù)加減乘除運(yùn)算。

首先棧的實(shí)現(xiàn),由于在C++中采用了vector來代替原始的數(shù)組操作,這種比較方便的容器能較好的實(shí)現(xiàn)數(shù)組的功能,當(dāng)然棧也可以采用鏈表實(shí)現(xiàn),但是我認(rèn)為鏈表沒有數(shù)組直觀,而且在實(shí)際的計(jì)算機(jī)里也是采用連續(xù)的存儲空間作為??臻g的,因此選擇Vector。主要實(shí)現(xiàn)三個操作,push、pop以及為空判斷?;镜男问饺缦拢?/p>本文引用地址:http://2s4d.com/article/201612/324510.htm

#ifndef __MYSTACK_H_H_
#define __MYSTACK_H_H_

#include "myvector.h"

namespace myspace
{
template
class Stack
{
public:
Stack(){}
void push(const Object &x)
{
objects.push_back(x);
}

const Object &pop()
{
int len;
if(!isempty())
{
objects.pop_back();
len = objects.size();
return objects[len];
}
}

bool isempty()const
{
return (objects.size() == 0);
}

int size()
{
return objects.size();
}
private:
Vector objects;
};
}

#endif

實(shí)現(xiàn)了簡單的棧類,接下來采用棧實(shí)現(xiàn)一些簡單的運(yùn)用。

符號的平衡問題
在語言中往往需要判斷一些符號是否是成對出現(xiàn)的,比如<>,{},[],(),通常在C++中也只有這幾種對稱問題,如何讓判斷符號的對稱也是很多代碼判斷的首要任務(wù)。當(dāng)然實(shí)現(xiàn)的方式是多種多樣的,采用棧的實(shí)現(xiàn)會相對更加簡單。基本的實(shí)現(xiàn)思路如下:
假設(shè)在讀入一串字符串以后,如果遇到對稱符號的左邊部分,則將其壓入棧中,當(dāng)遇到對稱符號的右邊部分,則彈出棧中的一個對象,實(shí)現(xiàn)比對,如果是對稱的,則說明當(dāng)前的符號是平衡的,如果不對稱,則說明當(dāng)前字符串是不平衡的,當(dāng)字符串讀完以后,如果所有的符號都是平衡的,棧中此時應(yīng)該就是為空,通過判斷棧中是否為空,說明字符串是否是符號平衡的。
依據(jù)上面實(shí)現(xiàn)的棧類,實(shí)現(xiàn)符號平衡判斷的過程比較簡單,如下所示:

bool isbalance(const string &str)
{
string::size_type len = str.size();

Stack stack;

for(string::size_type i = 0; i < len ; ++ i)
{
/*first selection*/
if(str[i] == [ || str[i] == { ||
str[i] == ( || str[i] == <)
{
stack.push(str[i]);
}
/*如果是對稱的符號,則從棧中彈出*/
if(str[i] == ] || str[i] == } ||
str[i] == ) || str[i] == >)
{
/*如果棧中沒有對象,則說明不平衡*/
if(stack.isempty())
{
cout << "the string is Unblanced" << endl;
return false;
}
/*采用switch-case語句判斷*/
switch(str[i])
{
case ]:
{
/*判斷是否是匹配的*/
if([ != stack.pop())
{
cout << "Can not blanced with ]" << endl;
return false;
}
break;
}
case ):
{
if(( != stack.pop())
{
cout << "Can not blanced with )" << endl;
return false;
}
break;
}
case }:
{
if({ != stack.pop())
{
cout << "Can not blanced with }" << endl;
return false;
}
break;
}
case >:
{
if(< != stack.pop())
{
cout << "Can not blanced with >" << endl;
return false;
}
break;
}
/*一般的非對稱字符*/
default:
break;
}
}
}


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