c#栈（1）

栈

栈的英文为（stack）是一个先入后出（FILO-FIRST IN LAST OUT）的有序列表。栈是限制线性表中元素的插入和删除只能再线性表的同一端进行的一种特殊线性表。允许插入和删除的一端，为变化的一段，称为栈顶（TOP），另一段为固定的一段，称为栈底（BOTTOM）。根据栈的定义可知，最先放入栈中元素在栈底，最后放入的元素在栈顶，而删除元素刚好相反，最后放入的元素最先删除，最先放入的元素最后删除。

 

出栈（POP）和入栈（PUSH）的概念如下图所示；类似于子弹弹夹。

 

 

 

 

栈的应用场景

• 子程序的调用：在跳往子程序前，会先将下个指令的地址存到堆栈中，直到子程序执行完成后再将地址取出，以回到原来的程序中。
• 处理递归调用：和子程序的调用类似，只是除了存储下一个指令的地址外，也将参数、区域变量等数据存入堆栈中。
• 表达式的转换【中缀表达式转后缀表达式】与求值
• 二叉树遍历
• 图形的深度优先搜索法（depth-first）
• 还有我们常见的“撤销”功能

 

 

数组模拟栈的思路分析

• 使用数组来模拟栈结构
• 顶一个top来表示栈顶，初始化为-1
• 入栈的操作，当有数据加入到栈时，top++;stck[top]=data;
• 出栈的操作，int value = stack[top]; top--; retrun value;

 

internal class MyStack
{
  private int maxSize;//栈的大小
  private int[] stackArray;//数组模拟栈
  private int top = -1;

  public MyStack(int maxSize)
  {
      this.maxSize = maxSize;
      this.stackArray = new int[maxSize];
  }

  /// <summary>
  /// 栈满
  /// </summary>
  /// <returns></returns>
  public bool IsFull()
  {
      return top == maxSize -1;
  }

  /// <summary>
  /// 栈空
  /// </summary>
  /// <returns></returns>
  public bool IsEmpty()
  {
      return top == -1;
  }

  /// <summary>
  /// 入栈
  /// </summary>
  /// <param name="value"></param>
  public void Push(int value)
  {
      if (IsFull())
      {
          Console.WriteLine("栈满");
      }

      top++;
      stackArray[top] = value;
  }

  /// <summary>
  /// 出栈
  /// </summary>
  /// <returns></returns>
  public int Pop()
  {
      if (IsEmpty())
      {
          throw new Exception("栈空，没有数据！");
      }
      return stackArray[top--];
  }

  /// <summary>
  /// 打印，遍历时需要从栈顶开始显示数据
  /// </summary>
  public void Print()
  {
      if (IsEmpty())
      {
          Console.WriteLine("栈空，没有数据！");
          return;
      }

      for (int i = top; i >= 0; i--)
      {
          Console.WriteLine("值：" + stackArray[i]);
      }

      Console.WriteLine();
  }
}

调用

MyStack myStack = new MyStack(5);
myStack.Push(10);
myStack.Push(7);
myStack.Push(8);
myStack.Push(1);
myStack.Push(3);
myStack.Print();
myStack.Pop();
myStack.Pop();
myStack.Print();