线性表->栈

简介: 线性表->栈

前言


栈相对于链表,稍微简单一点,但是栈的难点在于通过栈去理解递归算法


概述


**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。

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。



栈的初始化


初始化在c语言中需要动态开辟内存

top是栈顶,记录当前数据个数,但是需要注意的是:


  • 如果初始化成0,那么这个 top 就指的是栈顶的下一个位置;

  • 如果初始化成-1,那么这个 top 就指的是栈顶的位置;

初始化的容量和顺序表操作一样

void STInit(ST* pst)
{
  assert(pst);
  pst->a = NULL;
  pst->capacity = 0;
  // 表示top指向栈顶元素的下一个位置
  pst->top = 0;
  // 表示top指向栈顶元素
  //pst->top = -1;
}


销毁


void STDestroy(ST* pst)
{
  assert(pst);
  free(pst->a);
  pst->a = NULL;
  pst->top = pst->capacity = 0;
}


压栈


压栈的时候需要先判断栈满不满,判断条件pst->top == pst->capacity

如果满了,则需要开辟空间

不满则直接压入栈顶即可。

需要注意的是:


  • 如果初始化成0,先将栈顶top往后移动,top++,再将x压入栈中,a[top]=x
  • 如果初始化成-1,先将c压入栈中,a[top]=x,再移动栈顶,top++
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


栈的操作都是在栈顶完成的,出站时直接将top--即可

void STPop(ST* pst)
{
  assert(pst);
  // 不为空
  assert(pst->top > 0);
  pst->top--;
}


判断栈为不为空


如果栈顶不存在,为0,则栈为空,返回true

如果栈顶存在,不为0,则栈不为空,返回false

bool STEmpty(ST* pst)
{
  assert(pst);
  /*if (pst->top == 0)
  {
    return true;
  }
  else
  {
    return false;
  }*/
  return pst->top == 0;
}


栈的有效个数


若初始化的 top 是0,则 top 就是栈的有效元素个数;

若初始化的 top 是-1,则 top+1 为栈的有效元素个数。

int STSize(ST* pst)
{
  assert(pst);
  return pst->top;
}
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