1.什么是栈?
栈是一种特殊的线性表,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。
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。
后进先出
2.动态栈的实现
栈可以用前面章节介绍的数组或者链表的节点实现,数组相比之下更优越一下,动态开辟内存实现扩容,且在数组尾上插入数据代价较小(链表节点还得创建next指针)。
2.1栈的形式
2.2初始化
2.3入栈
2.4出栈
直接top-1就行,如果后序入栈会直接覆盖,也不影响后续出栈,调用栈顶等操作,因为这些操作都基于top的数值来进行的。
2.5调用栈顶
2.6返回有效数据个数
2.7判断是否为空栈
2.8销毁
3.代码
//Stack.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
typedef int StackDataType;
//栈(stack)
typedef struct Stack
{
StackDataType* arr;//数据
int capacity;//容量
int top;//栈顶,top初始化为0,则top为最后一个有效数据的下一位下标;\
top初始化为-1,则为最后一个有效数据下标
}Stack;
//初始化
void StackInit(Stack* ps);
//销毁
void StackDestroy(Stack* ps);
//入栈
void StackPush(Stack* ps, StackDataType x);
//出栈
void StackPop(Stack* ps);
//调用栈顶
StackDataType StackTop(Stack* ps);
//返回个数
int StackSize(Stack* ps);
//判断是否为空栈
bool StackEmpty(Stack* ps);
//Stack.c
#include "Stack.h"
//初始化
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->arr = (StackDataType*)malloc(sizeof(StackDataType) * 4);//初始开辟容量4个
if (ps->arr == NULL)//开辟失败
{
perror("Malloc Fail!");
exit(1);
}
ps->capacity = 4; // 初始开辟容量4个
ps->top = 0;//top初始化为0,则top为最后一个有效数据的下一位下标
}
//销毁
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
//入栈
void StackPush(Stack* ps, StackDataType x)
{
assert(ps);
//需要扩容
if (ps->top == ps->capacity)
{
//扩容为原来2倍
StackDataType* temp = (StackDataType*)realloc(ps->arr, ps->capacity * 2 * sizeof(StackDataType));
if (temp == NULL)//扩容失败
{
perror("Realloc Fail!");
exit(1);
}
ps->arr = temp;
ps->capacity = ps->capacity * 2;
}
//加入数据
ps->arr[ps->top] = x;
ps->top++;
}
//出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
//栈为空不能删
assert(ps->top > 0);
ps->top--;
}
//调用栈顶
StackDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
//栈为空不能调用
assert(ps->top > 0);
return ps->arr[ps->top - 1];
}
//返回个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
//判断是否为空栈
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
//真为空,假不为空
return ps->top == 0;
}
//Test.c
#include "Stack.h"
void test1()
{
Stack ps;
StackInit(&ps);
StackPush(&ps, 1);
StackPush(&ps, 2);
StackPush(&ps, 3);
StackPush(&ps, 4);
StackPush(&ps, 5);
printf("%d\n", StackSize(&ps));
while (!StackEmpty(&ps))
{
printf("%d ", StackTop(&ps));
StackPop(&ps);
}
printf("\n%d\n", StackSize(&ps));
StackDestroy(&ps);
}
int main()
{
test1();
return 0;
}