c语言数据结构-栈_c语言数据结构栈

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目录

初识栈： 

顺序栈：

初始化栈: 

 栈的插入(压栈)：

 栈的删除（出栈）：

清空栈： 

链栈： 

初始化栈： 

入栈： 

出栈： 

清空栈： 

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初识栈： 

（栈的相关操作类似于手枪子弹上膛，装弹时将子弹从上方一个个压入弹夹，开枪时最上面的子弹先被射出）

栈（stack）是限定仅在表尾插入和删除操作的线性表。
允许插入和删除的一端称为栈顶(top)，另一端称为栈底（bottom）
不含任何数据元素的栈称为空栈 

特点：先进后出，后进先出

 

注意：
1 、栈又被称为后进先出（ Last In First Out ）的 线性表 ，简称 LIFO 结构
2 、栈的插入操作，称为 进栈 ，也称压栈、入栈（ push ）
3 、栈的删除操作，称为 出栈 ，也称为弹栈（ pop ） 

顺序栈：

顺序栈是利用一组连续存储单元依次存放栈底到栈顶的数据元素 

#define MAX_SIZE 255
 
typedef struct {
    int id;
    char* name;
}ElementType;
 
/** 定义栈的顺序存储方式 */
typedef struct SeqStack {
    ElementType elements[MAX_SIZE]; //顺序栈中用来存放数据元素的数组
    int top;                        //栈顶（数组中的下标），如果为-1则证明栈为空
    int length;                     //当前栈的元素个数
}SeqStack;

初始化栈: 

初始化栈时我们需要将栈顶top赋值为-1，这样在后续操作时就可以对top进行加减，便于判断是否为满栈或者空栈

/** 初始化栈 */
void InitSeqStack(SeqStack* seqStack) {
    seqStack->top = -1; //栈顶指向-1的下标
    seqStack->length = 0;
}

 栈的插入(压栈)：

顺序栈的入栈操作只需要将数值赋给对应的数组下标即可（先判断是否可以插入） 

/** 向栈中压入元素，返回压入的结果(1/0) */
int PushSeqStack(SeqStack* seqStack, ElementType element) 
{
    //判断是否满栈
    if (seqStack->top == MAX_SIZE - 1)
    {
        printf("满栈，压栈操作失败！");
        return 0;
    }
    seqStack->top++;        //栈顶指针+1，以便加入新的元素
    //将新插入的元素赋值给栈顶
    seqStack->elements[seqStack->top] = element;
    seqStack->length++;
    return 1;
}

 栈的删除（出栈）：

/** 以指针方式返回出栈的元素，返回值为出栈的结果(1/0) */
int PopSeqStack(SeqStack* seqStack, ElementType* element) 
{
    if (seqStack->top == -1) 
    {
        printf("空栈，出栈失败！\n");
        return 0;
    }
    //返回栈顶指向的元素
    *element = seqStack->elements[seqStack->top];
    seqStack->top--;
    seqStack->length--;
    return 1;
}

清空栈： 

/** 清空栈 */
void ClearSeqStack(SeqStack* seqStack)
{
    seqStack->top = -1;
    seqStack->length = 0;
}

链栈： 

链栈的结构与链表相似
插入与删除等操作都在链表的头部
即：链栈是一个以top为头结点、从栈顶指向栈底的单链表 

typedef struct
{
    int id;
    const char* name;
}ElementType;
 
/** 链栈的结点 */
typedef struct StackNode 
{
    ElementType data;           //结点中保存的元素
    struct StackNode* next;    //指向下个结点的指针
}StackNode;
 
/** 链栈结构 */
typedef struct LinkedStack 
{
    StackNode* top;            //栈顶指针
    int length;                 //链栈的长度（元素个数）
}LinkedStack;

初始化栈： 

void InitLinkedStack(LinkedStack* linkedStack)
{
    linkedStack->top = NULL;
    linkedStack->length = 0;
}

入栈： 

入栈时，和单链表（http://t.csdn.cn/yBFit）相似，只需要将新增的数据的next指向栈顶，然后将栈顶指向新增的数据 

链栈无需判断是否满栈，因为链式结构几乎为无穷大

 

/** 压栈并返回结果 */
int PushLinkedStack(LinkedStack* linkedStack, ElementType element)
{
    //创建一个新结点
    StackNode* newNode = (StackNode*)malloc(sizeof(StackNode));
    newNode->data = element;
    //新结点的next指向当前的栈顶
    newNode->next = linkedStack->top;
    linkedStack->top = newNode;
    linkedStack->length++;
    return 1;
}

出栈： 

出栈有一点特殊，需要新创建一个结点保存要删除的结点数据，然后当top指向下一个结点后，释放新创建的结点，同时也就释放了要删除的结点

 

int PopLinkedStack(LinkedStack* linkedStack, ElementType* element)
{
    //判断栈是否为空
    if (linkedStack->top == NULL) 
    {
        printf("空栈，出栈操作失败！\n");
        return 0;
    }
    //返回栈顶元素
    *element = linkedStack->top->data;
    //创建新结点，记录出栈操作前的栈顶指针
    StackNode* node = linkedStack->top;
    //栈顶指针下移一位
    linkedStack->top = linkedStack->top->next;
    //释放原栈顶空间
    free(node);
    linkedStack->length--;
    return 1;
}

清空栈： 

/** 清空栈-遍历栈中的每个元素并释放结点空间 */
void ClearLinkedStack(LinkedStack* linkedStack)
{
    StackNode* tempNode;
    while (linkedStack->top) 
    {
        tempNode = linkedStack->top;
        //栈顶指向下个元素
        linkedStack->top = linkedStack->top->next;
        free(tempNode);
        linkedStack->length--;
    }
}