纯C语言代码,不涉及C++
想了解链式栈的实现,欢迎查看这篇文章:C语言_数据结构总结6:链式栈-CSDN博客
这里分享插入一下个人觉得很有用的习惯:
1. 就是遇到代码哪里不理解的,你就问豆包,C知道,Kimi等等AI工具,比如在这栈中你不能理解为什么有时候要传一级指针有时候又不用,你就询问AI“在进栈操作中是否可以不传入指针变量,而是直接传入结构体变量”;
2. 还有就是自己的代码报错了,又或是自己觉得自己的代码存在某种问题,而自己又不能解决时,你就直接复制自己的代码问AI,让AI对以下代码进行点评,并返回改善后的代码。
前言
栈:是只允许在一端进行插入或删除操作的线性表。
栈顶:允许进行插入或删除的那一端
栈底:固定的,不允许进行插入或删除的那一端
栈的特性:后进先出
存储方式:1. 顺序存储(顺序栈) 2. 链式存储(链式栈)
在顺序栈的基本操作中,决定是传入一级指针还是只传入栈的变量,主要取决于操作是否需要修改栈的内部状态。
1. 需要传入一级指针的情况
当操作需要修改栈的内部状态,比如改变栈顶指针 top 的值或者修改栈中存储的数据时,就需要传入一级指针。
这是因为在 C 语言里,函数参数传递是值传递,若直接传入栈的变量,函数内部对该变量的修改不会影响到原变量。
而通过传入指针,函数可以直接访问和修改原变量所指向的内存。
2. 只需要传入栈的变量的情况
当操作不需要修改栈的内部状态,仅仅是读取栈的信息时,就可以只传入栈的变量。
以下是顺序栈实现
它利用一组地址连续的存储单元存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设一个指针top指示当前的栈顶元素的位置
0. 结构单元
#define MaxSize 50
typedef int ElemType;
typedef struct SqStack {
ElemType data[MaxSize]; //存放栈中元素
int top; //栈顶指针
}SqStack;
!注意 :栈顶指针top,它不是实际意义上的指针变量,进行存放指针变量。这里说它是指针,意思是说,它指示了当前栈顶元素的位置,在第pos个位置。
1. 初始化
void InitSeqStack(SqStack* s) {
s->top = -1; //初始化栈顶的位置
}
这里设置初始栈顶指针s.top = -1,
栈空条件是s.top = -1;栈满条件是s.top = MaxSize - 1
则进栈时指针s.top+1,再将元素加入栈顶;出栈时先取出栈顶元素,后指针s.top - 1
但如果设置初始栈顶指针s.top = 0,
栈空条件是s.top = 0;栈满条件是s.top = MaxSize
则进栈时将元素加入栈顶,再指针s.top+1;出栈时先指针s.top - 1,后取出栈顶元素
2. 判空
int SqStackEmpty(SqStack s) {
return s.top == -1;
}
3. 判满
int SqStackFull(SqStack s) {
return s.top == MaxSize - 1;
}
4. 入栈
即:将元素加入到栈顶
int push(SqStack* s, ElemType value) {
// 1. 判满
if (SqStackFull(*s))
{
printf("栈满,无法入栈!\n");
return -2;
}
// 2. 指针top + 1,再将值加入到栈顶
s->top++;
s->data[s->top] = value;
return 0; //入栈成功
}
5. 出栈
int pop(SqStack* s, ElemType* value) {
//1. 判空
if (SqStackEmpty(*s))
{
printf("栈空,无法有元素出栈!\n");
return -1;
}
//2. 先取出栈顶元素,再指针top - 1
*value = s->data[s->top];
s->top--;
return 0; //出栈成功
}
6. 获取栈顶元素
int getTop(SqStack s,ElemType *value) {
//1. 判空
if (SqStackEmpty(s))
{
printf("栈空,无法有元素出栈!\n");
return -1;
}
//2. 获取栈顶元素
*value = s.data[s.top];
return 0;
}
7. 打印栈中元素
void printSqStack(SqStack s) {
if (SqStackEmpty(s))
{
printf("栈空!\n");
return; //提前结束该函数
}
printf("栈中的元素(从栈底到栈顶)为: ");
for (int i = 0; i <= s.top; i++) {
printf("%d ", s.data[i]);
}
printf("\n");
}
8. 销毁
void destroySqStack(SqStack* s) {
// 由于顺序栈使用的是静态数组,不需要显式释放内存
// 只需要将栈顶指针置为 -1 表示栈为空
s->top = -1;
}
9. 测试
int main() {
SqStack s;
InitSeqStack(&s);
// 测试入栈操作
push(&s, 11);
push(&s, 22);
push(&s, 33);
printSqStack(s); // 栈中的元素(从栈底到栈顶)为: 11 22 33
// 获取栈顶元素
ElemType value;
if (getTop(s,&value) == 0)
{
printf("当前栈顶元素为:%d\n", value); // 当前栈顶元素为:33
}
//测试出栈操作
if (pop(&s,&value) == 0)
{
printf("出栈的元素为:%d\n", value); // 出栈的元素为:33
}
printSqStack(s); // 栈中的元素(从栈底到栈顶)为: 11 22
//销毁栈
destroySqStack(&s);
printSqStack(s); // 栈空!
return 0;
}
10. 完整代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
/*
栈:是只允许在一端进行插入或删除操作的线性表。
栈顶:允许进行插入或删除的那一端
栈底:固定的,不允许进行插入或删除的那一端
栈的特性:后进先出
存储方式:1. 顺序存储(顺序栈) 2. 链式存储(链式栈)
*/
/*
在顺序栈的基本操作中,决定是传入一级指针还是只传入栈的变量,主要取决于操作是否需要修改栈的内部状态。
1. 需要传入一级指针的情况
当操作需要修改栈的内部状态,比如改变栈顶指针 top 的值或者修改栈中存储的数据时,就需要传入一级指针。
这是因为在 C 语言里,函数参数传递是值传递,若直接传入栈的变量,函数内部对该变量的修改不会影响到原变量。
而通过传入指针,函数可以直接访问和修改原变量所指向的内存。
2. 只需要传入栈的变量的情况
当操作不需要修改栈的内部状态,仅仅是读取栈的信息时,就可以只传入栈的变量。
*/
/*
以下是顺序栈实现
它利用一组地址连续的存储单元存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设一个指针top指示当前的栈顶元素的位置
*/
#define MaxSize 50
typedef int ElemType;
typedef struct SqStack {
ElemType data[MaxSize]; //存放栈中元素
int top; //栈顶指针(注意,它不是实际意义上的指针变量,进行存放指针变量。这里说它是指针,意思是说,它指示了当前栈顶元素的位置,在第pos个位置。
}SqStack;
// 操作1——初始化
void InitSeqStack(SqStack* s) {
s->top = -1; //初始化栈顶的位置
}
/*
这里设置初始栈顶指针s.top = -1,
栈空条件是s.top = -1;栈满条件是s.top = MaxSize - 1
则进栈时指针s.top+1,再将元素加入栈顶;出栈时先取出栈顶元素,后指针s.top - 1
但如果设置初始栈顶指针s.top = 0,
栈空条件是s.top = 0;栈满条件是s.top = MaxSize
则进栈时将元素加入栈顶,再指针s.top+1;出栈时先指针s.top - 1,后取出栈顶元素
*/
// 操作2——判空
int SqStackEmpty(SqStack s) {
return s.top == -1;
}
// 操作3——判满
int SqStackFull(SqStack s) {
return s.top == MaxSize - 1;
}
// 操作4——入栈,将元素加到栈顶
int push(SqStack* s, ElemType value) {
// 1. 判满
if (SqStackFull(*s))
{
printf("栈满,无法入栈!\n");
return -2;
}
// 2. 指针top + 1,再将值加入到栈顶
s->top++;
s->data[s->top] = value;
return 0; //入栈成功
}
// 操作5——出栈
int pop(SqStack* s, ElemType* value) {
//1. 判空
if (SqStackEmpty(*s))
{
printf("栈空,无法有元素出栈!\n");
return -1;
}
//2. 先取出栈顶元素,再指针top - 1
*value = s->data[s->top];
s->top--;
return 0; //出栈成功
}
// 操作6——获取栈顶元素
int getTop(SqStack s,ElemType *value) {
//1. 判空
if (SqStackEmpty(s))
{
printf("栈空,无法有元素出栈!\n");
return -1;
}
//2. 获取栈顶元素
*value = s.data[s.top];
return 0;
}
// 操作7——打印栈中元素
void printSqStack(SqStack s) {
if (SqStackEmpty(s))
{
printf("栈空!\n");
return; //提前结束该函数
}
printf("栈中的元素(从栈底到栈顶)为: ");
for (int i = 0; i <= s.top; i++) {
printf("%d ", s.data[i]);
}
printf("\n");
}
// 操作8——销毁栈
void destroySqStack(SqStack* s) {
// 由于顺序栈使用的是静态数组,不需要显式释放内存
// 只需要将栈顶指针置为 -1 表示栈为空
s->top = -1;
}
int main() {
SqStack s;
InitSeqStack(&s);
// 测试入栈操作
push(&s, 11);
push(&s, 22);
push(&s, 33);
printSqStack(s); // 栈中的元素(从栈底到栈顶)为: 11 22 33
// 获取栈顶元素
ElemType value;
if (getTop(s,&value) == 0)
{
printf("当前栈顶元素为:%d\n", value); // 当前栈顶元素为:33
}
//测试出栈操作
if (pop(&s,&value) == 0)
{
printf("出栈的元素为:%d\n", value); // 出栈的元素为:33
}
printSqStack(s); // 栈中的元素(从栈底到栈顶)为: 11 22
//销毁栈
destroySqStack(&s);
printSqStack(s); // 栈空!
return 0;
}
11. 运行截图
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