手把手写数据结构之栈操作

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>


#define  STACK_SIZE        100    //存储空间个数

#define Test(arg)     if(NULL == arg){\
            printf("Invalid arg......\n");\
            return -1;\
}

/********用户进程存储区虚拟内存栈的特性**************
*虚拟内存栈的空间有限大小(固定，32位系统一般12M左右)
*地址由高到低连续下降
*至少有一个栈顶指针top
*先进后出特性
*是一种内存存储机制
*********用户进程存储区虚拟内存栈的特性****************/





/**************数据结构栈的特性********************
*内存空间有限大小(固定)
*至少有一个栈顶指针top
*先进后出特性
*是一种算法机制
**************数据结构栈的特性**********************/

//数据封装
typedef struct element_type
{
    int num;
}ELE_TYPE;


//结构栈信息
typedef struct stack_info
{

    ELE_TYPE *base;    //在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL
    ELE_TYPE *top;    //栈顶指针

    int stacksize;    //当前已分配的数据元素存储空间个数
}STACK_INFO;


/*******************************************
*Des:    初始化栈操作
*Ret:    成功返回0，失败返回-1
*********************************************/    
int Init_Stack(STACK_INFO *stack, int stack_size)
{
    Test(stack);//函数入口检测

    if(stack_size <= 0 || stack_size > STACK_SIZE)
        stack_size = STACK_SIZE;

    //构造一个空栈
    stack->base = (ELE_TYPE *)malloc(stack_size * sizeof(ELE_TYPE));
    if(NULL == stack->base)
    {
        perror("Create_Stack");
        return -1;
    }

    stack->top = stack->base;
    stack->stacksize = stack_size;

    return 0;
}


/*******************************************
*Des:    判断栈是否已经存满
*Ret:    真满: 1，假满: -1
*********************************************/
int Is_Full_Satck(STACK_INFO stack)
{
    return (stack.top - stack.base >= stack.stacksize);
}


/*******************************************
*Des:    判断栈是否为空
*Ret:    真空: 1，假空: -1
*********************************************/
int Is_Empty_Stack(STACK_INFO stack)
{
    return (stack.top == stack.base);
}


    
/*******************************************
*Des:    入栈操作
*Ret:    成功返回0，失败返回-1
*********************************************/
int Push_Stack(STACK_INFO *stack, ELE_TYPE e_value)
{    
    Test(stack);//函数入口检测

    //栈是否已经满(也可以当栈满时追加空间)
    if(Is_Full_Satck(*stack))
    {
        printf("The stack is full!\n");
        return -1;
    }

    *(stack->top) = e_value;//现将数据放进去
    stack->top++;            //然后将栈顶指针指向下一个位置
    
    return 0;
}



/*******************************************
*Des:    出栈操作
*Ret:    成功返回0，失败返回-1
*********************************************/
int Pop_Satck(STACK_INFO *stack, ELE_TYPE *e_value)
{
    Test(stack);//函数入口检测
    
    //判断栈是否已空
    if(Is_Empty_Stack(*stack))
    {
        printf("The stack is empty!\n");
        return -1;
    }

    stack->top--;                //现将栈顶指针倒退操作
    *e_value = *(stack->top);    //然后取栈顶指针指向区域的元素

    return 0;
}

/*******************************************
*Des:    从栈顶到栈底遍历元素(遍历不等于出栈也不需要出栈操作)
*Ret:    成功返回0，失败返回-1
*********************************************/
int Traverse_Stack(STACK_INFO stack, void (* Pfun)(void *))
{
    if(Is_Empty_Stack(stack))
    {
        printf("The stack is empty!\n");
        return -1;
    }
    
    ELE_TYPE *epoint = stack.top;

    while(epoint != stack.base)
    {
        
        Pfun(epoint - 1);//执行回调函数
sleep(2);
        epoint--;
    }
    printf("\nTraverse successfully........\n");

    return 0;
}



/*******************************************
*Des:    清空栈操作(注意与销毁的区别)
*Ret:    成功返回0，失败返回-1
*********************************************/
int  Empty_Stack(STACK_INFO * stack)
{
    Test(stack);//函数入口检测

    stack->top = stack->base;

    return 0;
}

/*******************************************
*Des:    销毁栈操作
*Ret:    成功返回0，失败返回-1
*********************************************/
int Destory_Stack(STACK_INFO *stack)
{
    Test(stack);//函数入口检测

    Empty_Stack(stack);//清空栈

    free(stack->base);//释放栈内存；

    stack->base = stack->top = NULL;
    stack->stacksize = 0;

    return 0;
}