1.栈的概念及结构
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
Stack的Push和Pop遵循后进显先出原则
2.栈的实现
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
2.1创建栈
我们还是用结构体来作为栈的每一个单独的数据块
2.2初始化
这里我们给top赋什么值得认真考虑，需要给0吗?
如果top初始化为0,那么就会出现歧义:top==0是有一个元素还是空
所以,如果top指向栈顶元素,需要给top=-1才能区分
如果top指向栈顶元素的下一个位置,那么给top初始化为0就可以了
两种方式在初始化的时候会有区别:
- 如果top指向栈顶元素,top=-1:
push:
++top;
a[top]=x;- 如果top指向栈顶元素的下一个,top=0:
push:
a[top]=x;
++top;
我们这里初始化的时候就初始化为0,top就是元素个数:
2.3销毁
2.4入栈
由于top我们初始化为0,这里我们入栈的时候就需要先给值,再++:
2.5出栈
出栈就很简单了:
入栈顺序和出栈顺序是一对多的关系
一种入栈顺序可能会有多种出栈顺序,而一种出栈顺序只对应一种入栈顺序:
2.6返回栈顶元素
2.7判空
或者更简单的写法:
2.8栈的元素个数
3.总代码
Stack.h
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;//标识栈顶位置int capacity;
}ST;
//初始化
void STInit(ST* pst);
//销毁
void STDestroy(ST* pst);
//入栈
void STPush(ST* pst, STDataType x);
//出栈
void STPop(ST* pst);
//返回栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst);
//判空
bool STEmpty(ST* pst);
//栈的元素个数
int STSize(ST* pst);
Stack.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Stack.h"
//初始化
void STInit(ST* pst)
{assert(pst);pst->a = NULL;pst->capacity = 0;pst->top = 0;
}
//销毁
void STDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst->a);pst->a = NULL;pst->top = pst->capacity = 0;
}
//入栈
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
void STPop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);pst->top--;
}
//返回栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);return pst -> a[pst->top - 1];
}
//判空
bool STEmpty(ST* pst)
{assert(pst);/*if (pst->top == 0){return true;}else{return false;}*/return pst->top == 0;
}
//栈的元素个数
int STSize(ST* pst)
{assert(pst);return pst->top;
}test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Stack.h"
int main()
{ST s;STInit(&s);STPush(&s, 1);STPush(&s, 2);STPush(&s, 3);STPush(&s, 4);STPush(&s, 5);while (!STEmpty(&s)){printf("%d ", STTop(&s));STPop(&s);}printf("\n");return 0;
}
