当前位置：首页 > news >正文

栈的实现(C语言)

news 来源：原创 2024/9/29 9:36:05

文章目录

前言
1.栈的概念及结构
2.栈的实现
3.具体操作
- 3.1.初始化栈(StackInit)和销毁栈(StackDestory)
- 3.2.入栈(StackPush)和出栈(StackPop)
- 3.3.获得栈的个数(StackSize)、获得栈顶元素(StackTop)以及判空(StackEmpty)

前言

前段时间我们学习过了链表和顺序表等相关操作，今天学习一个比较特殊的数据结构—栈(Stack)

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

在这里插入图片描述

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。
既然是使用数组进行维护，那么栈的结构：

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* arr;int top;//用于确定数组个数，又可以通过top下标获得栈顶的元素int capacity;
}Stack;

还有一些操作

#include<assert.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* arr;int top;//用于确定数组个数，又可以通过top下标获得栈顶的元素int capacity;
}Stack;
//初始化
void StackInit(Stack* ps);
//销毁栈
void StackDestory(Stack* ps);
//入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x);
//出栈
void StackPop(Stack* ps);
//获得栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
//获得栈的个数
int StackSize(Stack* ps);
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps);

下面对这些方法进行演示

3.具体操作

3.1.初始化栈(StackInit)和销毁栈(StackDestory)

//初始化
void StackInit(Stack* ps) {assert(ps);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}
//销毁栈
void StackDestory(Stack* ps) {assert(ps);free(ps->arr);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}

3.2.入栈(StackPush)和出栈(StackPop)

//入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x) {assert(ps);if (ps->capacity == ps->top) {int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity*sizeof(Stack));if (tmp == NULL) {perror("realloc fail");return;}ps->arr = tmp;ps->capacity = newCapacity;}ps->arr[ps->top] = x;ps->top++;
}
//出栈
void StackPop(Stack* ps) {assert(ps);assert(ps->size>0);ps->top--;
}

3.3.获得栈的个数(StackSize)、获得栈顶元素(StackTop)以及判空(StackEmpty)

//获得栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps) {assert(ps);assert(ps->arr);return ps->arr[ps->top-1];
}
//获得栈的个数
int StackSize(Stack* ps) {assert(ps);return ps->top;
}
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps) {assert(ps);return ps->top == 0;
}