深度解剖数据在栈中的应用

简介: 深度解剖数据在栈中的应用

> 作者简介:დ旧言~,目前大一,现在学习Java,c,c++,Python等

> 座右铭:松树千年终是朽,槿花一日自为荣。

> 望小伙伴们点赞👍收藏✨加关注哟💕💕

🌟前言      

       前面我们已经学习了顺序表和链表,他们无法控制数据的打印,而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。今天我们来实现一下--《栈》。

🌙主体

这里我们这里需知道栈的简单知识

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。

咱们从两个方面实现栈,动态管理,对元素进行操作。

在程序中为了实现栈,需要创建头文件Stact.h ,创建源文件Test.c,Stack.c。

🌠动态管理

💤初始化动态栈

💦1.因为咱们的栈是以数组的形式存储则需要开辟空间

💦2.定义一个数组指针来存储数据

💦3.定义栈顶

1.首先我们在Stact.h定义动态的栈,省得我们再调用(栈),这里和顺序表是一样哒。

//定义数据类型
typedef int STDataType;
//定义栈
typedef struct Stack
{
  //定义数组
  STDataType* a;
  //栈顶
  int top;
  //初始容量
  int capacity;
}ST;

2.对栈进行初始化

实现这个函数那简直就是信手拈来,不会的打手手

//初始化
void STInit(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //初始化
  ps->a = NULL;
  ps->capacity = 0;
  ps->top = 0;
}

💤释放栈内存

实现这个函数只需要释放ps->a内存,其它值为零

//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //释放内存
  free(ps->a);
  //置空
  ps->a = NULL;
  ps->top = ps->capacity = 0;
}

 🌠对元素进行操作

💤添加元素

💦1.当开辟的空间等于栈顶则需要扩容

💦2.因为这里是后进先出所以把元素放在栈顶

💦3.再top++

//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
  //断言
  assert(ps);
  //当空间不足时需要开辟空间
  if (ps->top == ps->capacity)
  {
    //扩容
    int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
    //开辟空间
    STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
    //判断
    if (tmp == NULL)
    {
      perror("realloc fail");
      exit(-1);
    }
    //赋值
    ps->a = tmp;
    ps->capacity = newCapacity;
  }
  //放元素进栈
  ps->a[ps->top] = x;
  ps->top++;
}

💤释放元素(出栈)

这里遵循后进先出就行。

//释放元素(出栈)
void STPop(ST* ps)
{
  //断言(栈中不能为空)
  assert(ps);
  //栈指针需要大于零
  assert(ps->top > 0);
  //元素减一
  --ps->top;
}

💤剥离元素

      既然是剥离元素,因此需要返回值,因为以数组的形式存储,所以需要下标ps->top - 1,遵循先进先出。

//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
  //断言(栈中不能为空)
  assert(ps);
  //栈指针需要大于零
  assert(ps->top > 0);
  //剥离元素
  return ps->a[ps->top - 1];
}

💤计算栈中元素个数

写这个函数我觉得太小学生了。

//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //返回元素个数
  return ps->top;
}

🌙代码总结

🌠主函数

//包含文件
#include"Stack.h"
void TestStack1()
{
  //初始化
  ST st;
  STInit(&st);
  STPush(&st, 1);
  STPush(&st, 2);
  STPush(&st, 3);
  STPush(&st, 4);
  STPush(&st, 5);
  while (!STEmpty(&st))
  {
    printf("%d ", STTop(&st));
    STPop(&st);
  }
  printf("\n");
  STDestroy(&st);
}
int main()
{
  TestStack1();
  return 0;
}

🌠Stact.h头文件

//包含头文件
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
//定义数据类型
typedef int STDataType;
//定义栈
typedef struct Stack
{
  //定义数组
  STDataType* a;
  //栈顶
  int top;
  //初始容量
  int capacity;
}ST;
//初始化
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestroy(ST* ps);
//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//释放元素(出栈)
void STPop(ST* ps);
//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps);
//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps);
bool STEmpty(ST* ps);

🌠Stack.c源文件

//包含文件
#include"Stack.h"
//初始化
void STInit(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //初始化
  ps->a = NULL;
  ps->capacity = 0;
  ps->top = 0;
}
//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //释放内存
  free(ps->a);
  //置空
  ps->a = NULL;
  ps->top = ps->capacity = 0;
}
//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
  //断言
  assert(ps);
  //当空间不足时需要开辟空间
  if (ps->top == ps->capacity)
  {
    //扩容
    int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
    //开辟空间
    STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
    //判断
    if (tmp == NULL)
    {
      perror("realloc fail");
      exit(-1);
    }
    //赋值
    ps->a = tmp;
    ps->capacity = newCapacity;
  }
  //放元素进栈
  ps->a[ps->top] = x;
  ps->top++;
}
//释放元素(出栈)
void STPop(ST* ps)
{
  //断言(栈中不能为空)
  assert(ps);
  //栈指针需要大于零
  assert(ps->top > 0);
  //元素减一
  --ps->top;
}
//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
  //断言(栈中不能为空)
  assert(ps);
  //栈指针需要大于零
  assert(ps->top > 0);
  //剥离元素
  return ps->a[ps->top - 1];
}
//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //返回元素个数
  return ps->top;
}
//判断栈中是否还有元素
bool STEmpty(ST* ps)
{
  //断言
  assert(ps);
  //返回值
  return ps->top == 0;
}

🌟结束语

      今天内容就到这里啦,时间过得很快,大家沉下心来好好学习,会有一定的收获的,大家多多坚持,嘻嘻,成功路上注定孤独,因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小说手给博主一键三连,有你们的支持是我最大的动力💞💞💞,回见。

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