【数据结构】动态增长栈的实现

简介: 一种特殊的线性表,只允许在固定的一端进行插入(压栈)和删除(出栈)元素操作。栈中的数据元素遵守后进先出的原则,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。

栈的介绍


一种特殊的线性表,只允许在固定的一端进行插入(压栈)和删除(出栈)元素操作。栈中的数据元素遵守后进先出的原则,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。

屏幕截图_20230518_204407.png


文件分装


image.png


对应文件的代码


Stack.h

#pragma once
//需要用到的库函数的头文件
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
// 栈存储的数据类型
typedef int STDataType;
// 栈的声明
typedef struct Stack
{
  STDataType* _a;
  int _top; // 栈顶
  int _capacity; // 容量
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 检测栈是否为空,如果为空返回非零结果,如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);



Stack.c


#include"Stack.h"
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
  //断言,保证指针的有效性
  assert(ps);
  ps->_a = NULL;
  ps->_capacity = 0;
  ps->_top = 0;
}
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
  assert(ps);
  // 入栈之前判断容量是否满了
  if (ps->_capacity == ps->_top)
  {
  int newcapacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->_capacity;
  STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->_a, newcapacity * sizeof(STDataType));
  //判断是否成功开辟空间
  if (!tmp)
  {
    printf("Realloc Fail!\n");
    exit(-1);
  }
  ps->_a = tmp;
  ps->_capacity = newcapacity;
  }
  ps->_a[ps->_top++] = data;
}
// 出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  ps->_top--;
}
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  return ps->_a[ps->_top - 1];
}
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  return ps->_top;
}
// 检测栈是否为空,如果为空返回1,如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  return ps->_top == 0 ? 1 : 0;
}
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  //释放空间之前先判断是否开辟了空间
  if (ps->_a != NULL)
  {
  free(ps->_a);
  ps->_a = NULL;
  }
  ps->_capacity = 0;
  ps->_top = 0;
}


test.c


#include"Stack.h"
int main()
{
  Stack s;
  StackInit(&s);
  StackPush(&s, 1);
  StackPush(&s, 2);
  StackPush(&s, 3);
  StackPush(&s, 4);
  while (!StackEmpty(&s))
  {
  printf("%d ", StackTop(&s));
  StackPop(&s);
  }
  StackDestroy(&s);
  return 0;
}
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