1.上機目的
(1)掌握堆疊的順序存盤結構表示和實作方法，
(2)掌握順序堆疊的入堆疊和出堆疊等基本操作演算法實作，
(3)了解堆疊在解決實際問題中的簡單應用，
2.上機內容
利用順序堆疊的基本操作實作將任意一個十進制整數轉化為R進制（二進制、八進制）整數，主要包括：
(1)定義堆疊的順序存取結構
(2)分別定義堆疊的基本操作（初始化堆疊、判堆疊為空、出堆疊、入堆疊等）
(3)定義一個函式來解決上面問題：
-
十進制整數X和R作為形參
-
初始化堆疊
-
只要Ｘ不為０重復做下列動作
將Ｘ％Ｒ入堆疊
X=X/R -
只要堆疊不為空重復做下列動作
堆疊頂出堆疊
輸出堆疊頂元素
3. 資料結構描述；（所用存盤結構的C#描述）
堆疊（stack）又名堆疊，它是一種運算受限的線性表，限定僅在表尾進行插入和洗掉操作的線性表，這一端被稱為堆疊頂，相對地，把另一端稱為堆疊底，向一個堆疊插入新元素又稱作進堆疊、入堆疊或壓堆疊，它是把新元素放到堆疊頂元素的上面，使之成為新的堆疊頂元素；從一個堆疊洗掉元素又稱作出堆疊或退堆疊，它是把堆疊頂元素洗掉掉，使其相鄰的元素成為新的堆疊頂元素，
要搞清楚這個概念，首先要明白”堆疊“原來的意思，如此才能把握本質，堆疊,存盤貨物或供旅客住宿的地方,可引申為倉庫、中轉站，所以引入到計算機領域里，就是指資料暫時存盤的地方，所以才有進堆疊、出堆疊的說法，
堆疊作為一種資料結構，是一種只能在一端進行插入和洗掉操作的特殊線性表，它按照先進后出的原則存盤資料，先進入的資料被壓入堆疊底，最后的資料在堆疊頂，需要讀資料的時候從堆疊頂開始彈出資料（最后一個資料被第一個讀出來），堆疊具有記憶作用，對堆疊的插入與洗掉操作中，不需要改變堆疊底指標，
順序堆疊定義如下
class SqStackClass
{
const int MaxSize = 100;
public string[] data;
public int top;
public SqStackClass()
{
data = new string[MaxSize];
top = -1;
}
}
定義介面
public interface IStackDS //定義介面
{
bool StackEmpty(); // 判斷堆疊是否為空，若空堆疊，回傳真，否則回傳假，
bool Push(string e); // 進堆疊，將元素e插入到堆疊中作為堆疊頂元素，
bool Pop(ref string e); // 出堆疊，從堆疊中退出堆疊頂元素，并將其賦值給e，
bool GetTop(ref string e); // 取堆疊頂元素，回傳當前的堆疊頂元素，并將其賦值給e
}
4．詳細程式清單；（每一個基本運算都應有注釋）
核心代碼
- 判斷堆疊是否為空
public bool StackEmpty() //若堆疊頂指標top為-1表示空堆疊
{
return (top == -1);
}
- 進堆疊
public bool Push(string x) //在堆疊不滿的條件下，先將堆疊頂指標增1，然后在該位置上插入元素e
{
if (top==MaxSize-1) //堆疊上溢位時，回傳false
{
return false;
}
top++; //堆疊頂指標增1
data[top] = x;
return true;
}
- 出堆疊
public bool Pop(ref string e) //在出堆疊運算中，在堆疊不為空的條件下，先將堆疊頂元素賦值給1
{
if (StackEmpty()) //堆疊下溢位時，回傳false
{
return false;
}
e = data[top]; //取堆疊頂指標位置的元素
top--; //堆疊頂指標減1
return true;
}
- 取堆疊頂元素
public bool GetTop(ref string e) //在堆疊不為空的情況下，將堆疊頂元素賦值給e，不移動堆疊頂指標
{
if (StackEmpty()) //堆疊為空的情況下，即堆疊下溢位
{
return false;
}
e = data[top]; //取堆疊頂指標位置的元素
return true;
}
完整代碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 資料結構_堆疊_
{
public interface IStackDS //定義介面
{
bool StackEmpty(); // 判斷堆疊是否為空，若空堆疊，回傳真，否則回傳假，
bool Push(string e); // 進堆疊，將元素e插入到堆疊中作為堆疊頂元素，
bool Pop(ref string e); // 出堆疊，從堆疊中退出堆疊頂元素，并將其賦值給e，
bool GetTop(ref string e); // 取堆疊頂元素，回傳當前的堆疊頂元素，并將其賦值給e
}
public class SqStackClass:IStackDS
{
const int MaxSize = 100; //堆疊中的最多元素個數及堆疊的大小
public string[] data; //存放堆疊中的元素
public int top; //堆疊頂指標
public SqStackClass() //建構式，用于堆疊初始化
{
data = new string[MaxSize];
top = -1;
}
public bool StackEmpty() //若堆疊頂指標top為-1表示空堆疊
{
return (top == -1);
}
public bool Push(string x) //在堆疊不滿的條件下，先將堆疊頂指標增1，然后在該位置上插入元素e
{
if (top==MaxSize-1) //堆疊上溢位時，回傳false
{
return false;
}
top++; //堆疊頂指標增1
data[top] = x;
return true;
}
public bool Pop(ref string e) //在出堆疊運算中，在堆疊不為空的條件下，先將堆疊頂元素賦值給1
{
if (StackEmpty()) //堆疊下溢位時，回傳false
{
return false;
}
e = data[top]; //取堆疊頂指標位置的元素
top--; //堆疊頂指標減1
return true;
}
public bool GetTop(ref string e) //在堆疊不為空的情況下，將堆疊頂元素賦值給e，不移動堆疊頂指標
{
if (StackEmpty()) //堆疊為空的情況下，即堆疊下溢位
{
return false;
}
e = data[top]; //取堆疊頂指標位置的元素
return true;
}
}
}
控制元件系結
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
namespace 資料結構_堆疊_
{
public partial class Form1 : Form
{
string mystring = null;//全域變數，用來存放出堆疊元素
int r; //全域變數，存盤進制
SqStackClass p; // 定義堆疊物件
public Form1()
{
InitializeComponent();
btnPop.Enabled = false;
btnGetTop.Enabled = false;
}
public void myFunction(int X,int R) //自定義方法
{
if (p.StackEmpty()) //如果堆疊為空，執行以下操作
{
string str=""; //區域變數，存盤入堆疊操作程序
string displaystring = ""; //顯示所有入堆疊元素
btnPop.Enabled = true; //激活控制元件
btnGetTop.Enabled = true;
while (X != 0) //如果Ｘ不為０重復做下列動作 1、將Ｘ％Ｒ入堆疊 2、X = X / R
{
string mystr = (X % R).ToString(); //取堆疊元素，并轉換為字符
txtOperProcess.Text = mystr;
X = X / R;
p.Push(mystr);
str += "元素" + mystr + "進堆疊" + Environment.NewLine;
displaystring += mystr + " ";
}
txtOperProcess.Text = str+"*****完畢*****";
txtDisplay.Text = displaystring;
}
}
#region 入堆疊按鈕
private void btnPush_Click(object sender, EventArgs e)
{
txtPopElement.Clear(); //清空文本框
txtTopElement.Clear();
p = new SqStackClass(); //實體化堆疊物件
mystring = null;
r = rbtnTwo.Checked == true ? 2 : 8; //進制判斷
if (r == 2) rbtnTwo.Checked = true;
else rbtnEight.Checked = true;
myFunction(int.Parse(txtNumber.Text), r); //執行自定義方法，完成入堆疊
}
#endregion
#region 出堆疊按鈕
private void btnPop_Click(object sender, EventArgs e)
{
string str = null;
if (p.Pop(ref str))
{
mystring += str + " ";
}
else
{
mystring = "出堆疊完畢";
}
txtPopElement.Text = mystring;
}
#endregion
#region 堆疊頂元素
private void btnGetTop_Click(object sender, EventArgs e)
{
string str = null;
if (p.GetTop(ref str))
{
txtTopElement.Text = str;
}
else
{
txtTopElement.Text = "空";
}
}
#endregion
}
}
程式運行結果
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