上一讲我们给大家介绍了栈的定义和基本要素,本讲我们将介绍如何利用C语言实现栈,并完成基本的操作。
1. 栈的类型定义
由第一讲我们指导,栈有两个基本的要素,一是容器,另一个是top标记。所以我们可以得出下面的类型定义:
typedef struct stack{
char data[10];
int top;
}stack_t;
使用字符数组来表示容器,使用一个int类型来表示top标记,另外使用typedef关键字给struct stack定义了一个别名stack_t,这样今后我们就可以直接使用stack_t了。
stack_t ss;
ss.top = 0;
这样我就有了一个栈变量ss来表示我们的一个栈了,刚开始的时候栈为空,所以它的top标记为0。
2. 获得栈内元素的个数
通过第一讲的分析,我们很快发现,引入top标记后,能够快速的得到当前栈内元素的个数即:
int size = ss.top;
3. 压栈操作
压栈即将一个元素压到栈里面去。压栈操作需要注意的地方就是当容器满了以后,就不能再压入新的元素,故在压栈之前需要先判断栈的大小。
如上所示,刚开始的栈为空top= 0,当压入A后:
data[0] = A; => data[top]= A; //为什么不写data[0]而是写data[top]
top ++;
综上分析,我们得到压栈的代码如下:
// 先判断栈的大小,如果当前栈内元素已经有10个了,则不能压栈
if( ss.top >= 10){
printf("Thestack is full!\n");
}else{
ss.data[top]= 'A'; //为什么不是data[top]而是ss.data[top]
ss.top ++; //为什么不直接写top++而是ss.top++
}
4. 出栈并获得栈顶元素
出栈的时候,同样需要注意,当栈为空的时候,则不能执行出栈操作。所以在出栈之前需要先判断栈是否为空即:
// 判断栈是否为空
if( ss.top == 0){
}
如何获得栈顶元素呢?从上面示意图大家可以看到top指向的单元并没有存放元素,而是top-1存取了栈顶元素,故栈顶元素的下标应该是ss.top-1。
所以栈顶元素=ss.data[ ss.top - 1 ];
另外出栈了以后,不要忘记我们的top指针应该向下挪一位,即ss.top--;
5. 总结
大家发现利用数组来实现一个栈,引入了top标记后,各种操作都变得非常的方便。另外我们知道任意一种数据结构的物理存储结构都有两种:顺序结构和链式结构,即你可以使用数组来实现某种数据结构,同时你也可以使用链表的方式来实现。下一讲我们将和大家一起来探讨栈的链式存储的实现。