【数据结构】栈---C语言版(详解!!!)(上)

简介: 【数据结构】栈---C语言版(详解!!!)(上)

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🐸一、栈的概念及结构

🍄1、栈的概念定义

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。

🍄2、动图演示

🌲入栈

🌲出栈

🌲整体过程

🐸二、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

🐸三、数组结构栈详解

🍎创建栈的结构

🥰这里先创建三个文件:

1️⃣:Stack.h文件,用于函数的声明

2️⃣:Stack.c文件,用于函数的定义

3️⃣:Test.c文件,用于测试函数

建立三个文件的目的: 将栈作为一个项目来进行编写,方便我们的学习与观察。

⭕接口1:定义结构体(ST)

🥰请看代码与注释👇

//自定义类型
typedef int STDataType;
//创建栈的结构
typedef struct Stack
{
  STDataType* a;
  int top;
  int capacity;
}ST;

⭕接口2:初始化(STInit)

🥰请看代码与注释👇

//初始化
void STInit(ST* pst)
{
  //断言传入指针不为NULL
  assert(pst);
  pst->a = NULL;
  pst->top = -1;  //top指向栈顶数据
  pst->top = 0;   //top 指向栈顶数据的下一个位置
  pst->capacity = 0;
}

⭕接口3:销毁(STDestroy)

🥰请看代码与注释👇

//销毁
void STDestroy(ST* pst)
{
  //断言传入指针不为NULL
  assert(pst);
  //释放
  free(pst->a);
  pst->a = NULL;
  pst->capacity = pst->top = 0;
}

⭕接口4:入栈(STPush)

🥰请看代码与注释👇

//入栈
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
  if (pst->top == pst->capacity)
  {
    int newCapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
    STDataType* temp = (STDataType*)realloc(pst->a, newCapacity * sizeof(STDataType));
    if (temp == NULL)
    {
      perror("realloc fail");
      return;
    }
    pst->a = temp;
    pst->capacity = newCapacity;
  }
  pst->a[pst->top] = x;
  pst->top++;
}

⭕接口5:出栈(STPop)

🥰请看代码与注释👇

//出栈
void STPop(ST* pst)
{
  assert(pst);
  assert(!STEmpty(pst));
  pst->top--;
}


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