数据结构---栈

一、定义

　　栈是限定在表尾进行插入或删除操作的线性表。因此对栈来说，表尾端有特殊含义，称为栈顶，相应地，表头端称为栈底。不含元素的空表称为空栈。

 

 

 二、栈的实现方式

　　1、顺序栈

　　　　顺序存储结构，利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素，同时附设指针top指示栈顶元素在顺序栈中的位置。通常的习惯做法是以top=0表示空栈（，鉴于C语言数组下标从0开始），也有以top=-1表示空栈的。另一方面，由于栈在使用过程中所需最大空间的大小很难估计，因此，一般来说，在初始化时，先为栈分配一个基本容量，然后在应用过程中，当栈的空间不够使用时再逐段扩大。为此，可设定两个常量：STACK_INIT_SIZE和STACKINCREMENT

　　2、链栈

           

 

 

 

 三、代码实现

　　1、顺序栈

　　　　1.1 结构体定义

#define ElemType int
#define STACK_INIT_SIZE 8
#define STACK_INC_SIZE 3
typedef struct SeqStack
{
	ElemType *base;
	int capacity;
	int top;
}SeqStack;

　　　　1.2 功能代码实现

#include "SeqStack.h"


bool Inc(SeqStack *s)
{
	ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(s->base, sizeof(ElemType)*(s->capacity + STACK_INC_SIZE));
	if(newbase == NULL)
	{
		printf("内存不足\n");
		return false;
	}
	s->base = newbase;
	s->capacity += STACK_INC_SIZE;
	return true;
}

void InitStack(SeqStack *s)
{
	s->base = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*STACK_INIT_SIZE);
	assert(s->base != NULL);
	s->capacity = STACK_INIT_SIZE;
	s->top = 0;
}

bool IsFull(SeqStack *s)
{
	return s->top >= s->capacity;
}
bool IsEmpty(SeqStack *s)
{
	return s->top == 0;
}

void Push(SeqStack *s, ElemType x)
{
	if (IsFull(s) && !Inc(s))
	{
		printf("栈空间已满，%d,不能入栈", x);
		return;
	}
	s->base[s->top++] = x;
}

void Pop(SeqStack *s)
{
	if (IsEmpty(s))
	{
		printf("栈空间已空，不能出栈。\n");
		return;
	}
	s->top--;
}

bool GetTop(SeqStack *s, ElemType *v)
{
	if (IsEmpty(s))
	{
		printf("栈空间已空，不能取栈顶元素\n");
		return false;
	}

	*v = s->base[s->top-1];
	return true;
}

int Length(SeqStack *s)
{
	return s->top;
}

void Clear(SeqStack *s)
{
	s->top = 0;
}
void Destroy(SeqStack *s)
{
	free(s->base);
	s->base = NULL;
	s->capacity = 0;
	s->top = 0;
}


void Show(SeqStack *s)
{
	for (int i = s->top - 1; i >= 0; i--)
	{
		printf("%d\n", s->base[i]);
	}
}

　　　　1.3 测试代码实现

#include "SeqStack.h"

void main()
{
	SeqStack st;
	InitStack(&st);
	ElemType v;
	for (int i = 1; i <= 10; i++)
	{
		Push(&st, i);
	}
	Show(&st);
	GetTop(&st, &v);
	printf("%d 出栈\n", v);
	Pop(&st);
	Show(&st);
	Clear(&st);
	Show(&st);
	Destroy(&st);
}

　　　　1.4、头文件实现

#ifndef __SEQSTACK_H__
#define __SEQSTACK_H__
#include "stdio.h"
#include "malloc.h"
#include "assert.h"
#define ElemType int
#define STACK_INIT_SIZE 8
#define STACK_INC_SIZE 3
typedef struct SeqStack
{
	ElemType *base;
	int capacity;
	int top;
}SeqStack;
bool Inc(SeqStack *s);
void InitStack(SeqStack *s);
bool IsFull(SeqStack *s);
bool IsEmpty(SeqStack *s);
void Push(SeqStack *s, ElemType x);
void Pop(SeqStack *s);
bool GetTop(SeqStack *s, ElemType *v);
int Length(SeqStack *s);
void Clear(SeqStack *s);
void Destroy(SeqStack *s);
void Show(SeqStack *s);
#endif

　　

　　2 、链栈

　　2.1 结构体定义

#define ElemType int
typedef struct StackNode
{
	ElemType data;
	struct StackNode *next;
}StackNode, *LinkStack;

　　

　　　　2.2 功能代码实现

#include "LinkStack.h"

void InitStack(LinkStack *s)
{
	*s = NULL;
	
}

void Push(LinkStack *s, ElemType x)
{
	StackNode *t = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
	assert(t != NULL);
	t->data = x;
	if (*s == NULL)
	{
		*s = t;
		t->next = NULL;
	}
	else
	{
		t->next = *s;
		*s = t;
	}
}

void Show(LinkStack *s)
{
	StackNode *p = *s;
	while (p != NULL)
	{
		printf("%d\n",p->data);
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
}

　　　　2.3 测试代码实现

#include "LinkStack.h"

void main()
{
	LinkStack st;
	InitStack(&st);
	for (int i = 1; i <= 5; i++)
	{
		Push(&st, i);
	}
	Show(&st);
}