文章目录
- 前言
- 1.栈的概念及结构
- 2.栈的实现
- 3.具体操作
- 3.1.初始化栈(StackInit)和销毁栈(StackDestory)
- 3.2.入栈(StackPush)和出栈(StackPop)
- 3.3.获得栈的个数(StackSize)、获得栈顶元素(StackTop)以及判空(StackEmpty)
前言
前段时间我们学习过了链表和顺序表等相关操作,今天学习一个比较特殊的数据结构—栈(Stack)
1.栈的概念及结构
栈:一种特殊的线性表,其只允许在固定的一端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 First 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
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比较小。
既然是使用数组进行维护,那么栈的结构:
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* arr;
int top;//用于确定数组个数,又可以通过top下标获得栈顶的元素
int capacity;
}Stack;
还有一些操作
#include<assert.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* arr;
int top;//用于确定数组个数,又可以通过top下标获得栈顶的元素
int capacity;
}Stack;
//初始化
void StackInit(Stack* ps);
//销毁栈
void StackDestory(Stack* ps);
//入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x);
//出栈
void StackPop(Stack* ps);
//获得栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
//获得栈的个数
int StackSize(Stack* ps);
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps);
下面对这些方法进行演示
3.具体操作
3.1.初始化栈(StackInit)和销毁栈(StackDestory)
//初始化
void StackInit(Stack* ps) {
assert(ps);
ps->arr = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
//销毁栈
void StackDestory(Stack* ps) {
assert(ps);
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
3.2.入栈(StackPush)和出栈(StackPop)
//入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x) {
assert(ps);
if (ps->capacity == ps->top) {
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity*sizeof(Stack));
if (tmp == NULL) {
perror("realloc fail");
return;
}
ps->arr = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
ps->arr[ps->top] = x;
ps->top++;
}
//出栈
void StackPop(Stack* ps) {
assert(ps);
assert(ps->size>0);
ps->top--;
}
3.3.获得栈的个数(StackSize)、获得栈顶元素(StackTop)以及判空(StackEmpty)
//获得栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps) {
assert(ps);
assert(ps->arr);
return ps->arr[ps->top-1];
}
//获得栈的个数
int StackSize(Stack* ps) {
assert(ps);
return ps->top;
}
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps) {
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
只能说跟顺序表的流程一模一样,只不过就是栈只能在栈顶放或者拿数据就行,完。