Stack Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật Chapter 4.1 Stack

Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật Chapter 4.1 Stack . Tài Liệu Bao Gồm 6 Chapter Mong các bạn theo dõi đầy đủ để đạt kết quả cao . Để Cập Nhật Thêm Tìm Hiểu Hơn Nữa Về Tài Liệu IT Thì Các Bạn Có Thể Truy Cập : https:123doc.orgtrangcanhan4336953tailieuit.htm CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI

Chương 4: Stack, Queue Phần 1: Ngăn xếp (Stack) Khái niệm Stack LIFO: Last In First Out Thao tác Pop, Push diễn đầu Biếu diễn stack Mảng chiều Danh sách LK Cấp phát động! Kích thước stack thiếu, lúc thừa Push/Pop dễ dàng Push / Pop phức tạp Biểu diễn Stack dùng mảng  Có thể tạo stack cách khai báo mảng chiều với kích thước tối đa N (ví dụ: N =1000)  Stack chứa tối đa N phần tử đánh số từ đến N-1  Phần tử nằm đầu stack có số Top (lúc stack chứa Top +1 phần tử)  Để khai báo stack, ta cần mảng chiều S, biến nguyên t cho biết số đầu stack số N cho biết kích thước tối đa stack Data S [N]; int Top; Khai báo Stack typedef struct item { int data; }; typedef struct stack { int top; node Ary[N]; }; Các thao tác Stack Các thao tác stack  Khởi tạo stack: Init (S)  Kiểm tra stack rỗng: Empty (S)  Kiểm tra stack đầy: IsFull (S)  Đưa phần tử vào Stack: Push(S,x)  Lấy phần tử khỏi Stack: Pop (S, x) 179/44 Biểu diễn Stack dùng mảng  Khởi tạo Stack:  Lệnh Top = -1 tạo stack S rỗng  Đảm bảo thao tác Stack thực đắn Thuật toán: +Vào: Stack cần khởi tạo + Ra: Stack sau khởi tao B1) Đặt số top = -1 BKT) Kết thúc; Cài đặt: void Init (stack &s) { s.top=-1; } Biểu diễn Stack dùng mảng Kiểm tra stack rỗng  Được gọi đến trước thực thao tác lấy phần tử khỏi Stack  Stack rỗng số top = -1 Thuật toán: +Vào: Stack cần kiểm tra + Ra: Giá trị B1) if top=-1 then return else return BKT) Kết thúc Cài đặt: int IsEmpty (stack s) { if (s.top == -1) return 1; return 0; } Biểu diễn Stack dùng mảng Kiểm tra stack đầy  Được gọi đến trước thực thao tác đưa phần tử vào stack  Stack đầy top = N-1 Thuật toán: +Vào: Stack cần kiểm tra + Ra: giá trị B1) if top = N-1 then return 1; else return 0; BKT) Kết thúc; 10 Cài đặt: int IsFull (stack s) { if (s.top==N-1) return 1; return 0; } Biểu diễn Stack dùng mảng Thêm phần tử vào Stack Thuật toán  Vào: Stack S, phần tử liệu x  Ra: Stack với phần tử liệu đỉnh Stack B1) Kiểm tra stack chưa đầy thì: B1.1) Tăng top lên 1; B1.2) Giá trị phần tử đỉnh Stack = x; B1.3) Thực bước kết thúc; B2) Nếu stack rỗng thực BKT; BKT) Kết thúc; 11 Biểu diễn Stack dùng mảng Cài đặt: void Push(stack &s,node x){ if(!Full(s)) { // stack chưa đầy s.top++; s.Ary[s.top]=x; } } 12 Biểu diễn Stack dùng mảng Lấy phần tử khỏi Stack Thuật toán  Vào: Stack S;  Ra: x lưu giá trị phần tử đỉnh Stack B1) Kiểm tra stack khơng rỗng thì: B1.1) x = giá trị phần tử đỉnh Stack = x; B1.2) Giảm top ; B1.3) Thực bước kết thúc; B2) Nếu stack rỗng thực BKT; BKT) Kết thúc; 13 Biểu diễn Stack dùng mảng Cài đặt: node Pop(stack &s) { item x; if(!Empty(s)) // stack khác rỗng { x = s.Ary[s.top]; s.top ; } return x; } 14 Biểu diễn Stack dùng mảng Nhận xét:  Ưu điểm: • Các thao tác làm việc với chi phí O(1) • Việc cài đặt stack thơng qua mảng chiều đơn giản hiệu  Hạn chế: • Giới hạn kích thước stack N • Giá trị N nhỏ so với nhu cầu thực tế lớn làm lãng phí nhớ Khắc phục: Sử dụng DSLK đơn để biểu diễn stack 15 Biểu diễn Stack dùng DSLK Cấu trúc Node typedef struct Node { int data; node *next; }; Khai báo Stack typedef struct stack { Node *top; }; 16 Biểu diễn Stack dùng DSLK Các thao tác stack  Khởi tạo stack: Init (S)  Tạo nút: CreateNode (x)  Kiểm tra stack rỗng: IsEmpty (S)  Đưa phần tử vào Stack: Push (S,x)  Lấy phần tử khỏi Stack: Pop (S, x) 17 179/44 Biểu diễn Stack dùng DSLK Khởi tạo stack  Lệnh top = NULL tạo stack S rỗng Thuật toán: +Vào: Stack cần khởi tạo + Ra: Stack sau khởi tao B1) Đặt top = NULL; BKT) Kết thúc; Cài đặt: void Init (stack &s) { s.top = NULL; } 18 Biểu diễn Stack dùng DSLK Kiểm tra stack rỗng  Stack rỗng top = NULL Thuật toán: +Vào: Stack cần kiểm tra + Ra: Giá trị B1) if top = NULL then return 1; else return BKT) Kết thúc 19 Cài đặt int IsEmpty(stack s) { if (s.top == NULL) return 1; return 0; // stack rỗng } Biểu diễn Stack dùng DSLK  Tạo nút: Node* CreateNode (int x) { Node *p; p = (Node*) malloc (sizeof(Node)); if (p==NULL) { printf (“Khong du bo nho!”); return NULL; } p->data=x; p->next=NULL; return p; } 20 Biểu diễn Stack dùng mảng Thêm phần tử vào Stack Thuật toán  Vào: Stack S, phần tử liệu x  Ra: Stack với phần tử liệu đỉnh Stack B1) NewNode  Tạo nút chứa liệu x; B2) Nếu không tạo nút thực BKT; B3) Kiểm tra danh sách rỗng top = NewNode; Ngược lại, chèn NewNode vào đầu danh sách BKT) Kết thúc; 21 Biểu diễn Stack dùng DSLK Cài đặt: void Push (stack &s, int x){ Node *NewNode = CreateNode (x); if (NewNode != NULL){ if (IsEmpty(s)) s.top = NewNode; else{ NewNode->next = s.top; s.top = NewNode; } } } 22 Biểu diễn Stack dùng mảng Lấy phần tử khỏi Stack Thuật toán  Vào: Stack S;  Ra: Phần tử đỉnh Stack B1) Kiểm tra stack khơng rỗng thì: B1.1) p phần tử đỉnh Stack; B1.3) Thực bước kết thúc; B2) Nếu stack rỗng thực BKT; BKT) Kết thúc; 23 Biểu diễn Stack dùng DSLK Cài đặt: int Pop (stack &s){ node *p; int x; if (!Empty(s)) { p = s.top; s.top = p->next; x = p->data; delete p; return x; } } 24 Ứng dụng Stack Stack thích hợp lưu trữ loại liệu mà trình tự truy xuất ngược với trình tự lưu trữ Một số ứng dụng Stack:  Trong trình biên dịch (thông dịch), thực thủ tục, Stack sử dụng để lưu môi trường thủ tục  Lưu liệu giải số tốn lý thuyết đồ thị (như tìm đường đi)  Khử đệ qui  25 ... phần tử vào Stack Thuật toán  Vào: Stack S, phần tử liệu x  Ra: Stack với phần tử liệu đỉnh Stack B1) Kiểm tra stack chưa đầy thì: B1.1) Tăng top lên 1; B1.2) Giá trị phần tử đỉnh Stack = x;... return p; } 20 Biểu diễn Stack dùng mảng Thêm phần tử vào Stack Thuật toán  Vào: Stack S, phần tử liệu x  Ra: Stack với phần tử liệu đỉnh Stack B1) NewNode  Tạo nút chứa liệu x; B2) Nếu khơng... Stack dùng mảng Lấy phần tử khỏi Stack Thuật toán  Vào: Stack S;  Ra: Phần tử đỉnh Stack B1) Kiểm tra stack khơng rỗng thì: B1.1) p phần tử đỉnh Stack; B1.3) Thực bước kết thúc; B2) Nếu stack