1.栈的概念及结构
栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作
进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底
栈中的数据元素遵守后进先出LIFO,（Last In First Out）的原则
- 压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶
- 出栈：栈的删除操作叫做出栈，出数据也在栈顶
Stack的Push和Pop遵循后进显先出原则
2.栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小
2.1创建栈
我们还是用结构体来作为栈的每一个单独的数据块
2.2初始化
这里我们给top赋什么值得认真考虑，需要给0吗?
如果top初始化为0,那么就会出现歧义:top==0是有一个元素还是空
所以,如果top指向栈顶元素,需要给top=-1才能区分
如果top指向栈顶元素的下一个位置,那么给top初始化为0就可以了
两种方式在初始化的时候会有区别:
- 如果top指向栈顶元素,top=-1:
push:
++top;
a[top]=x;- 如果top指向栈顶元素的下一个,top=0:
push:
a[top]=x;
++top;
我们这里初始化的时候就初始化为0,top就是元素个数:
2.3销毁
2.4入栈
由于top我们初始化为0,这里我们入栈的时候就需要先给值,再++:
2.5出栈
出栈就很简单了:
入栈顺序和出栈顺序是一对多的关系
一种入栈顺序可能会有多种出栈顺序,而一种出栈顺序只对应一种入栈顺序:
2.6返回栈顶元素
2.7判空
或者更简单的写法:
2.8栈的元素个数
3.总代码
Stack.h
#pragma once #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <assert.h> #include <stdbool.h> typedef int STDataType; typedef struct Stack { STDataType* a; int top;//标识栈顶位置 int capacity; }ST; //初始化 void STInit(ST* pst); //销毁 void STDestroy(ST* pst); //入栈 void STPush(ST* pst, STDataType x); //出栈 void STPop(ST* pst); //返回栈顶元素 STDataType STTop(ST* pst); //判空 bool STEmpty(ST* pst); //栈的元素个数 int STSize(ST* pst);
Stack.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "Stack.h" //初始化 void STInit(ST* pst) { assert(pst); pst->a = NULL; pst->capacity = 0; pst->top = 0; } //销毁 void STDestroy(ST* pst) { assert(pst); free(pst->a); pst->a = NULL; pst->top = pst->capacity = 0; } //入栈 void STPush(ST* pst, STDataType x) { assert(pst); if (pst->top == pst->capacity) { int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2; STDataType* tmp = (STDataType * )realloc(pst->a, sizeof(STDataType) * newcapacity); if (tmp == NULL) { perror("realloc fail"); return; } pst->a = tmp; pst->capacity = newcapacity; } pst->a[pst->top] = x; pst->top++; } //出栈 void STPop(ST* pst) { assert(pst); assert(pst->top > 0); pst->top--; } //返回栈顶元素 STDataType STTop(ST* pst) { assert(pst); assert(pst->top > 0); return pst -> a[pst->top - 1]; } //判空 bool STEmpty(ST* pst) { assert(pst); /*if (pst->top == 0) { return true; } else { return false; }*/ return pst->top == 0; } //栈的元素个数 int STSize(ST* pst) { assert(pst); return pst->top; }
test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "Stack.h" int main() { ST s; STInit(&s); STPush(&s, 1); STPush(&s, 2); STPush(&s, 3); STPush(&s, 4); STPush(&s, 5); while (!STEmpty(&s)) { printf("%d ", STTop(&s)); STPop(&s); } printf("\n"); return 0; }
