C语言/数据结构——栈的实现

一.前言

今天我们讲解新的领域——栈。

二.正文

1.栈

1.1栈的概念及结构

栈：一种特殊的线性表，其允许在固定的一段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LIFO（Last In Fist Out）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。

栈就相当于弹匣，后放入放入的子弹会先射出去，当我们将子弹从弹匣中取出来时，同样也只能从弹匣顶部（这里就相当于栈顶）一颗一颗取出子弹。

1.2栈的实现

栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价更小。

Stacks.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
};
typedef struct Stack ST;
void STInit(ST* ps);//栈的初始化
void STDestroy(ST* ps);//栈的销毁
 
void STPush(ST*PS,STDataType x);//入栈
void STPop(ST* ps);//出栈
 
STDataType STTop(ST* ps);//取栈顶的数据
 
bool STEmpty(ST*ps);//判空
 
int STSize(ST* PS);//获取数据个数

这里是不是和我们之前实现的顺序表相似？没错，他的实现机理与顺序表说一样的。有兴趣的小伙伴，可以了解一下，下面是链接： 写文章-CSDN创作中心。

Stack.c

#include"Stack.h"
void STInit(ST *ps)//栈的初始化
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
void STDestroy(ST* ps)//栈的销毁
{
	assert(ps);
		free(ps->a);
		ps->a = NULL;
		ps->top = ps->capacity = 0;
}
void STPush(ST* ps, STDataType x)//入栈
{
	assert(ps);
	if (ps->capacity == ps->top)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 6 : ps->capacity*2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail!");
			return;
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}
void STPop(ST* ps)//删除栈顶元素
{
	assert(ps);
	assert(ps->a);
	ps->top--;
}
STDataType STTop(ST* ps)//取出栈顶元素
{
	assert(ps);
	assert(ps->top >= 0);
	return ps->a[ps->top-1];
}
bool STEmpty(ST* ps)//判断栈内元素是否为空
{
	asssert(ps);
	if (ps->top == 0)
		return 1;
	return 0;
}
int STSize(ST* ps)//获取数据个数
{
	assert(ps);
	return ps->top ;
}

test.c

#include"Stack.h"
void test01()
{
	ST s;
	STInit(&s);
	STPush(&s,1);
	STPush(&s, 2);
	STPush(&s, 3);
	STPush(&s, 4);
	/*STPop(&s);
	STPop(&s);
	STPop(&s);
	STPop(&s);*/
	while (s.top)
	{
		printf("%d\n", STTop(&s));
		STPop(&s);
	}
	STDestroy(&s);
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}

上面的test.c是我为了测试代码是能正常运行写的。大家看看就行。

三.结言

栈的实现分享就到这了，如果对大家有所帮助的话，求一个三连。谢谢啦。