数据结构——栈(C语言)

简介: 数据结构——栈(C语言)

需求:无

栈的概念:

  • 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,另一端为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出(LIFO)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。



栈的图示:

  • 栈的实现一般可以使用数组和链表实现,相对而言数组结构实现更优一些。因为尾插时代价小很多。(不用遍历)



栈的判空:

栈的判空有二种实现方式,一种是top赋为0,一种是top赋为-1。区别:是top为0的时候,是先赋值再++,top为-1的时候相反。


栈的应用场景:

  • 函数的调用:操作系统会给每一个线程分配一个独立的内存空间,每一个内存空间其实就是一个栈结构,它会将临时标量,参数等等放到栈中,当栈执行完的时候,就会将最近的一个栈帧出栈。
  • 括号匹配,判断括号是否匹配,例如([]),[({})]

下面是源码:

void StackInit(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  ps->a = NULL;
  ps->capacity = ps->top = 0;
}
void StackPush(Stack* ps, STDateType x)
{
  assert(ps);
  if (ps->top == ps->capacity)
  {
    int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
    STDateType* tmp = (STDateType*)realloc(ps->a, sizeof(STDateType) * newcapacity);
    if (tmp == NULL)
    {
      perror("realloc fail");
      exit(-1);
    }
    ps->a = tmp;
    ps->capacity = newcapacity;
  }
  ps->a[ps->top] = x;
  ++ps->top;
}
void StackPop(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  assert(ps->top > 0);
  --ps->top;
}
STDateType StackTop(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  assert(ps->top > 0);
  return ps->a[ps->top - 1];
}
int StackSize(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  return ps->top;
}
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  return (ps->top == 0);
}
void StackDestroy(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  free(ps->a);
  ps->a = NULL;
  ps->top = ps->capacity = 0;
}


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