数据结构——关于栈
1.栈
1.1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的原则
比如：羽毛球桶，弹夹等等
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
2. 动态栈的实现
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
Stack.h
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;//指向数组的指针，命名为aint top;// 栈顶int capacity; // 容量
}ST;// 初始化栈
void StackInit(ST* pst);// 销毁栈
void StackDestroy(ST* pst);// 入栈
void StackPush(ST* pst, STDataType x);// 出栈
void StackPop(ST* pst);// 获取栈顶元素top
STDataType StackTop(ST* pst);// 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(ST* pst);// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(ST* pst);Stack.c
初始化栈
// 初始化栈
void StackInit(ST* pst)
{assert(pst);pst->a = NULL;// top为-1直接指向栈顶元素// pst->top = -1;//top为0直接指向栈顶元素的下一个位置pst->top = 0;pst->capacity = 0;
}如：
销毁栈
// 销毁栈
void StackDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst->a);pst->a = NULL;pst->top = pst->capacity = 0;
}入栈/插入
// 入栈/插入
void StackPush(ST* pst, STDataType x)
{assert(pst);//扩容if (pst->top == pst->capacity){//如果capacity为0，则初始化给4，如果不为0，则原来的空间*2int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}pst->a = tmp;pst->capacity = newcapacity;}pst->a[pst->top] = x;//放数据pst->top++;//如果是给与-1则是先top++再放数据
}出栈/删除
// 出栈/删除
void StackPop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);pst->top--;
}获取栈顶元素top
// 获取栈顶元素top
STDataType StackTop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);return pst->a[pst->top - 1];
}判断栈是否为空
// 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(ST* pst)
{assert(pst);//如果初始化为-1则是 pst->top+1 == 0;return pst->top == 0;
}获取栈中有效元素个数
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(ST* pst)
{assert(pst);//因为top为0接指向栈顶元素的下一个位置，所以在这里相当于sizereturn pst->top;
}3.全部代码
1.Stack.c
#include "Stack.h"// 初始化栈
void StackInit(ST* pst)
{assert(pst);pst->a = NULL;// top为-1直接指向栈顶元素// pst->top = -1;//top为0直接指向栈顶元素的下一个位置pst->top = 0;pst->capacity = 0;
}// 销毁栈
void StackDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst->a);pst->a = NULL;pst->top = pst->capacity = 0;
}// 入栈/插入
void StackPush(ST* pst, STDataType x)
{assert(pst);//扩容if (pst->top == pst->capacity){//如果capacity为0，则初始化给4，如果不为0，则原来的空间*2int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}pst->a = tmp;pst->capacity = newcapacity;}pst->a[pst->top] = x;//放数据pst->top++;//如果是给与-1则是先top++再放数据
}// 出栈/删除
void StackPop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);pst->top--;
}// 获取栈顶元素top
STDataType StackTop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);return pst->a[pst->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(ST* pst)
{assert(pst);//如果初始化为-1则是 pst->top+1 == 0;return pst->top == 0;
}// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(ST* pst)
{assert(pst);//因为top为0接指向栈顶元素的下一个位置，所以在这里相当于sizereturn pst->top;
}2.Test.c
#include"Stack.h"
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//
//int main()
//{
// // 原地扩容
// // 异地扩容
// int* p1 = (int*)malloc(8);
// printf("%p\n", p1);
//
// int* p2 = (int*)realloc(p1, 80);
// printf("%p\n", p2);
//
// free(p2);
//
//
// int i = 0;
// int ret1 = ++i;
//
// int ret2 = i++;
//
//
//
// return 0;
//}//int main()
//{
// ST s;
// STInit(&s);
// STPush(&s, 1);
// STPush(&s, 2);
// STPush(&s, 3);
// STPush(&s, 4);
//
// printf("%d\n", STTop(&s));
// STPop(&s);
// printf("%d\n", STTop(&s));
// STPop(&s);
// STPop(&s);
// STPop(&s);
// STPop(&s);
//
// //printf("%d\n", STTop(&s));
//
// STDestroy(&s);
//
// return 0;
//}int main()
{// 入栈：1 2 3 4// 出栈：4 3 2 1 / 2 4 3 1ST s;STInit(&s);STPush(&s, 1);STPush(&s, 2);printf("%d ", STTop(&s));STPop(&s);STPush(&s, 3);STPush(&s, 4);while (!STEmpty(&s)){printf("%d ", STTop(&s));STPop(&s);}STDestroy(&s);
}