前言
栈相对于链表,稍微简单一点,但是栈的难点在于通过栈去理解递归算法。
概述
**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。
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。
栈的初始化
初始化在c语言中需要动态开辟内存
top
是栈顶,记录当前数据个数,但是需要注意的是:
- 如果初始化成0,那么这个 top 就指的是栈顶的下一个位置;
- 如果初始化成-1,那么这个 top 就指的是栈顶的位置;
初始化的容量和顺序表操作一样
void STInit(ST* pst) { assert(pst); pst->a = NULL; pst->capacity = 0; // 表示top指向栈顶元素的下一个位置 pst->top = 0; // 表示top指向栈顶元素 //pst->top = -1; }
销毁
void STDestroy(ST* pst) { assert(pst); free(pst->a); pst->a = NULL; pst->top = pst->capacity = 0; }
压栈
压栈的时候需要先判断栈满不满,判断条件pst->top == pst->capacity
如果满了,则需要开辟空间
不满则直接压入栈顶即可。
需要注意的是:
- 如果初始化成0,先将栈顶top往后移动,
top++
,再将x压入栈中,a[top]=x
- 如果初始化成-1,先将c压入栈中,
a[top]=x
,再移动栈顶,top++
void STPush(ST* pst, STDataType x) { assert(pst); if (pst->top == pst->capacity) { int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2; STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, sizeof(STDataType) * newcapacity); if (tmp == NULL) { perror("realloc fail"); return; } pst->a = tmp; pst->capacity = newcapacity; } pst->a[pst->top] = x; pst->top++; }
出栈
栈的操作都是在栈顶完成的,出站时直接将top--
即可
void STPop(ST* pst) { assert(pst); // 不为空 assert(pst->top > 0); pst->top--; }
判断栈为不为空
如果栈顶不存在,为0,则栈为空,返回true
如果栈顶存在,不为0,则栈不为空,返回false
bool STEmpty(ST* pst) { assert(pst); /*if (pst->top == 0) { return true; } else { return false; }*/ return pst->top == 0; }
栈的有效个数
若初始化的 top 是0,则 top 就是栈的有效元素个数;
若初始化的 top 是-1,则 top+1 为栈的有效元素个数。
int STSize(ST* pst) { assert(pst); return pst->top; }