• 两栈共享空间【转】


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    数组有两个端点,两个栈有两个栈底,让一个栈的栈底为数组的始端,即下标为0处,另一个栈为栈的末端,即下标为数组长度

    n-1处。这样,如果两个栈增加元素,就是两端点向中间延伸。当top1 + 1 == top2 的时候为栈满。

    示例代码:(改编自《大话数据结构》)

     C++ Code 
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    #include <iostream>
    using namespace std;

    #define  MAXSIZE 20

    typedef int ElemType;
    typedef struct
    {
        ElemType data[MAXSIZE];
        int top1; //栈1栈顶指针
        int top2; //栈2栈顶指针
    } SqStack;

    /* 构造一个空栈*/
    bool InitStack(SqStack *Sq)
    {
        cout << "Init Stack ..." << endl;
        Sq->top1 = -1; //表示空栈
        Sq->top2 = MAXSIZE;

        return true;
    }
    /* 置为空栈 */
    bool ClearStack(SqStack *Sq)
    {
        cout << "Clear Stack ..." << endl;
        Sq->top1 = -1;
        Sq->top2 = MAXSIZE;
        return true;
    }

    bool StackEmpty(SqStack Sq)
    {
        if (Sq.top1 == -1 && Sq.top2 == MAXSIZE)
            return true;
        else
            return false;
    }

    int StackLength(SqStack Sq)
    {
        cout << "Stack Length : ";
        return Sq.top1 + 1 + MAXSIZE - Sq.top2;
    }
    /* 返回栈顶元素 */
    bool GetTop(SqStack Sq, ElemType *ptr, int StackNum)
    {
        if (StackNum == 1)
        {
            if (Sq.top1 != -1)
            {
                *ptr = Sq.data[Sq.top1];
                cout << "Get Top1 Item " << *ptr << endl;
                return true;
            }
            return false;
        }

        else if (StackNum == 2)
        {
            if (Sq.top2 != MAXSIZE)
            {
                *ptr = Sq.data[Sq.top2];
                cout << "Get Top2 Item " << *ptr << endl;
                return true;
            }
            return false;
        }
        else
        {
            cout << "Stack Num must be 1 or 2!" << endl;
            return false;
        }
    }

    /* 压栈 */
    bool Push(SqStack *Sq, ElemType Elem, int StackNum)
    {
        if (StackNum == 1)
        {
            cout << "Push Item to Stack1 : " << Elem << endl;
            if (Sq->top1 + 1 == Sq->top2)   //栈满
                return false;
            Sq->data[++Sq->top1] = Elem;
            return true;
        }
        else if (StackNum == 2)
        {
            cout << "Push Item to Stack2 : " << Elem << endl;
            if (Sq->top1 + 1 == Sq->top2)
                return false;
            Sq->data[--Sq->top2] = Elem;
            return true;
        }
        else
        {
            cout << "Stack Num must be 1 or 2!" << endl;
            return false;
        }
    }
    /* 出栈 */
    bool Pop(SqStack *Sq, ElemType *ptr, int StackNum)
    {
        if (StackNum == 1)
        {
            if (Sq->top1 == -1)
                return false;

            *ptr = Sq->data[Sq->top1--];
            cout << "Pop Item from Stack1 :  " << *ptr << endl;
            return true;
        }
        else if (StackNum == 2)
        {
            if (Sq->top2 == MAXSIZE)
                return false;
            *ptr = Sq->data[Sq->top2++];
            cout << "Pop Item from Stack2 :  " << *ptr << endl;
            return true;
        }
        else
        {
            cout << "Stack Num must be 1 or 2!" << endl;
            return false;
        }

    }

    bool StackTraverse(SqStack Sq)
    {
        cout << "Traverse Stack ..." << endl;
        if (StackEmpty(Sq))
            return false;
        cout << "Stack1 : ";
        for (int i = 0; i <= Sq.top1; i++)
            cout << Sq.data[i] << ' ';
        cout << endl;
        cout << "Stack2 : ";
        for (int i = MAXSIZE - 1; i >= Sq.top2; i--)
            cout << Sq.data[i] << ' ';
        cout << endl;

        return true;
    }

    int main(void)
    {
        SqStack Sq;
        InitStack(&Sq);
        for (int i = 0; i < 5; i++)
            Push(&Sq, i, 1);
        for (int i = 5; i < 10; i++)
            Push(&Sq, i, 2);
        StackTraverse(Sq);
        int result;
        Pop(&Sq, &result, 1);
        Pop(&Sq, &result, 2);
        StackTraverse(Sq);
        GetTop(Sq, &result, 1);
        GetTop(Sq, &result, 2);
        if (!StackEmpty(Sq))
            cout << StackLength(Sq) << endl;

        ClearStack(&Sq);

        return 0;
    }

    输出为:

    事实上 ,使用这样的数据结构,通常都是当两个栈的空间需求有想法关系时,也就是当一个栈增长时另一个栈在缩短的情况。

    还需要注意的一点是必须是同种数据类型的栈,否则不但不能更好地解决问题,反而会使问题更加复杂。

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