数据结构(栈)

简介: 数据结构(栈)

1.栈的概念和结构

概念:栈是一种线性表,它只能从固定的一端进行数据的插入和删除,这一端称为栈顶,另一端称为栈底。栈遵循先入后出的原则。

压栈:栈的插入操作可以称为进栈/压栈/入栈,入数据在栈的顶部。

出栈:栈的删除操作叫出栈,出的数据也是在栈顶。

进栈:

c7f2cbdbb90344a984677eae74ac6915.png

出栈:

7754b62576ae4dfe8c3f022db7fcdaa8.png

2.栈的实现

栈的实现可以用数组或者链表来作底层,用数组的结构来实现会更简单一些,数组的插入数据也比较方便。

栈用数组来实现可以用定长数组也可以用变长数组实现。

变长数组:

9cb5e795c09f4a158de3a2afbb67ee80.png

栈的头文件:

// 下面是定长的静态栈的结构,实际中一般不实用,所以我们主要实现下面的支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
#define N 10
typedef struct Stack
{
STDataType _a[N];
int _top; // 栈顶
}Stack;
// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
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);


初始化栈 :

void StackInit(Stack* ps)
{
  ps->_a = NULL;
  ps->_capacity = 0;
  ps->_top = -1;
}


入栈:

void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
  if (ps->_capacity == ps->_top + 1)
  {
    if (ps->_capacity == 0)
    {
      ps->_a = (Stack*)malloc(sizeof(ps->_a));
      ps->_capacity = 1;
    }
    else
    {
      int newcapacity = 2 * ps->_capacity;
      Stack* n = (Stack*)realloc(ps->_a, newcapacity * sizeof(ps->_a));
      if (n==NULL)
      {
        exit(1);
      }
      ps->_a = n;
    }
  }
  ps->_top++;
  ps->_a[ps->_top] = data;
}


出栈 :

void StackPop(Stack* ps)
{
  ps->_top--;
}


获取栈顶元素 :

STDataType StackTop(Stack* ps)
{
  return ps->_a[ps->_top];
}


获取栈中有效元素个数 :

int StackSize(Stack* ps)
{
  return ps->_top+1;
}


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)
{
  if (ps->_top == -1)
    return 0;
  else
    return 1;
}


销毁栈 :

void StackDestroy(Stack* ps)
{
  for (; ps->_top > -1; ps->_top--)
  {
    free(ps->_a[ps->_top]);
    ps->_a[ps->_top] = NULL;
  }
}


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