Bài giảng Cấu trúc dữ liệu và giải thuật: Chương 8 - Trường ĐH Văn Lang

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

3


KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

4


Cơ chế:
Last In First Out
LIFO

Stack

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

5


Mảng 1 chiều
Kích thước stack
khi quá thiếu, lúc
quá thừa

Push / Pop hơi
phức tạp

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Danh sách liên kết đơn
Cấp phát
động!

Push/Pop
khá dễ dàng

6


• Để khai báo một stack, ta cần một mảng 1 chiều S,
biến nguyên t cho biết chỉ số của đầu stack và hằng
số N cho biết kích thước tối đa của
struct Stack{

Data D [N];
int
count;
}

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

7


• Lệnh count = 0 sẽ tạo ra một stack S rỗng.
• Giá trị của count sẽ cho biết số phần tử hiện
hành có trong stack

• Khi cài đặt bằng mảng 1 chiều, stack có kích
thước tối đa nên cần xây dựng thêm một
thao tác phụ cho stack:
• IsFull(): Kiểm tra xem stack có đầy chưa.
• Khi stack đầy, việc gọi đến hàm push() sẽ
phát sinh ra lỗi.(overflow error)
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

8


class StackByArray
{
int[] iData; // lưu dữ liệu của stack
int icount; // số phần tử stack đang lưu trữ
public StackByArray(int size)
{
iData = new int[size];
icount = 0;
}
}

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

9


Thêm một phần tử x vào stack S
void Push(Stack S,Data x)

{

if(S.count < N) // stack chưa đầy
{

S.D[count] = x;
S.count++;

}
else puts("Stack đầy");
}

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

10


public bool Push( int ivalue)
{

if (icount < iData.Length) // stack chưa đầy
{

iData[icount] = ivalue;// bỏ giá trị vào stack
icount++;

// tăng số phần tử trong stack

return true;

// thêm phần tử thành công

}
else

{
// stack đầy, overflow error
return false;

// thêm phần tử thất bại

}
}
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

11


Trích thơng tin và huỷ phần tử ở đỉnh stack S
Data Pop(Stack S)

{

Data

x;

if(S.count > 0) // stack khác rỗng
{

S.count--;

x = S.D[count];
return x;
}

else puts("Stack rỗng")
}

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

12


public int Pop()
{
if (icount>0)

{
icount--; // giảm số lượng phần tử trong stack
return iData[icount + 1]; // trả giá trị đỉnh stack về

}
else
{
// stack khơng có phần tử, underflow error
return int.MinValue; // trả min số nguyên về để biết mảng không có phần tử
}
}

KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN

13


• Lệnh count = 0 sẽ tạo ra một stack S rỗng.
• Giá trị của count sẽ cho biết số phần tử hiện
hành có trong stack
• Khi cài đặt bằng mảng 1 chiều, stack có kích
thước tối đa nên cần xây dựng thêm một
thao tác phụ cho stack:
• IsFull(): Kiểm tra xem stack có đầy chưa.
• Khi stack đầy, việc gọi đến hàm push() sẽ
phát sinh ra lỗi.
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

14


Kiểm tra stack rỗng hay không
char IsEmpty(Stack S)
{
if(S.count == 0) // stack rỗng
return 1;
else
return 0;
}
Kiểm tra stack đầy hay không
char IsFull(Stack S)
{

if(S.count>= N) // stack đầy
return 1;
else
return 0;
}
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

15


• Xem thông tin của phần tử ở đỉnh stack S
Data Top()
{
Data x;
if(count > 0) // stack khác rỗng
{
x = S.D[S.count-1];
return x;
}
else puts("Stack rỗng")
}
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

16


 Nhận xét:
• Các thao tác trên đều làm việc với chi phí O(1).
• Việc cài đặt stack thơng qua mảng một chiều đơn giản và khá hiệu
quả.

• Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của phương án cài đặt này là giới hạn
về kích thước của stack N. Giá trị của N có thể quá nhỏ so với nhu
cầu thực tế hoặc quá lớn sẽ làm lãng phí bộ nhớ.

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

17


• Dùng danh sách liên kết đơn
Head
Đầu ds

Class Node
{
public Data info;
public Node next;
}
Class Stack # Định nghĩa Stack
{
public Node Head;
}
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Con trỏ trỏ đến đỉnh của Stack
18


• Các thao tác
 InitStack

 Push

 IsEmpty

 Pop

Head

Đầu ds

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

19


• Push: Thêm 1 phần tử x vào Stack
• Tạo node mới có dữ liệu x
• Thêm vào đầu danh sách

3

s

2

1
2

p

3

New

Public void (Data x) {…}
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

s

1

Hàm thêm 1 phần tử có giá trị x vào Stack
20


• Pop: Lấy 1 phần tử ra khỏi ngăn xếp
• Lấy ra phần tử đầu danh sách
• Trả về nội dung và giải phóng nút
s

p

3

2

X=

Public Data Pop() {…}

KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN

1

3
2
1

s

Hàm lấy một phần tử từ Stack
21


• Khử đệ quy
• Bài toán đổi số, tháp Hà Nội

• Áp dụng cho bài tốn dùng cơ chế LIFO
• Chuyển biểu thức trung tố (Infix) sang biểu thức hậu tố
(Postfix)
• Tính giá trị biểu thức hậu tố

KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN

22


• Nhập 1 số nguyên (VD: nhập n=13) và cơ số (VD:
CoSo=2) , xuất biểu diễn của số theo cơ số này.
13

2

1

6
0

1
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

2

Ngưng
chia

3

2

1

1

2

1

0

0
1

1
0
1

1
1
0
1

23
23


1. Hiện thực Stack và các tác vụ của Stack bằng danh sách liên kết.
2. Viết chương trình đổi một số thập phân sang cơ số bất kỳ vận
dụng Stack.
3. Viết chương trình cài đặt bài tốn chuyển biểu thức trung tố
sang hậu tố, sau đó tính giá trị biểu thức hậu tố.

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

24


KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

25