数据结构：两个栈共享空间的顺序存储实现

两个栈共享顺序存储空间的实现

本文介绍如何使用两个栈共享一个顺序存储空间，并设计相应的入栈和出栈操作算法。

存储方式

为了尽量利用空间，减少溢出的可能，可采用栈顶相向，迎面增长的存储方式。即：

• 将两个栈的栈底分别设在向量两端。- 初始时，栈 S1 栈顶指针为 -1，栈 S2 栈顶为 maxsize。- 两栈顶指针相邻时为栈满。- 两栈顶相向，迎面增长，栈顶指针指向栈顶元素。

代码实现c#include <stdio.h>#include <stdbool.h>

#define maxsize 100#define ElemType int

typedef struct { ElemType stack[maxsize]; // 栈空间 int top[2]; // top 为两个栈顶指针} stk;

stk s;

// 判断栈 S1 是否为空bool isEmptyS1() { return s.top[0] == -1;}

// 判断栈 S2 是否为空bool isEmptyS2() { return s.top[1] == maxsize;}

// 判断栈 S1 是否已满bool isFullS1() { return s.top[0] + 1 == s.top[1];}

// 判断栈 S2 是否已满bool isFullS2() { return s.top[1] - 1 == s.top[0];}

// S1 入栈bool PushS1(ElemType e) { if (isFullS1()) { return false; // 栈满，无法入栈 } s.stack[++s.top[0]] = e; return true;}

// S2 入栈bool PushS2(ElemType e) { if (isFullS2()) { return false; // 栈满，无法入栈 } s.stack[--s.top[1]] = e; return true;}

// S1 出栈bool PopS1(ElemType* e) { if (isEmptyS1()) { return false; // 栈空，无法出栈 } *e = s.stack[s.top[0]--]; return true;}

// S2 出栈bool PopS2(ElemType* e) { if (isEmptyS2()) { return false; // 栈空，无法出栈 } *e = s.stack[s.top[1]++]; return true;}

代码说明

• 使用结构体 stk 定义了两个顺序栈 S1 和 S2，它们共享同一个存储空间。- 栈底分别设在向量两端，栈顶指针初始时分别为 -1 和 maxsize。- 通过 isFullS1、isFullS2、isEmptyS1 和 isEmptyS2 函数判断两个栈的满和空的状态。- PushS1 和 PushS2 函数分别用于将元素入栈到 S1 和 S2。- PopS1 和 PopS2 函数分别用于出栈操作。

总结

通过这种方式，可以有效地利用存储空间，减少溢出的可能。在实际应用中，可以根据具体需求修改 maxsize 的值，以适应不同的存储空间需求