数据结构与算法--用c语言建立栈以及其相关操作

栈（stack）是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。因此，对栈来说，表尾端有其特殊含义，称为栈顶（top），相应地，表头端称为栈底（bottom）。不含元素的栈称为空栈。

假设栈S=（a1,a2,...an），则称a1为栈底元素，an为栈顶元素。栈中元素按a1,a2,...an的顺序进栈，退栈的第一个元素为栈顶元素，如下图所示。因此栈又被称为后进先出的线性表。

栈主要分为顺序栈和链栈，这里我将以建立顺序栈作为示例。

顺序栈的建立推荐首先构造一个结构体来存放栈的相关要素（栈顶指针，栈底指针，栈的最大容量等），然后为栈申请一个空间，使栈顶指针等于栈底指针，并设置栈的最大容量。

#include
#include

#define MAXSIZE 100

typedef int ElemType;

typedef struct {
	ElemType *top;
	ElemType *base;
	int stacksize;
}stack;

stack *create_stack(stack *s)
{
	s = (stack *)malloc(sizeof(stack)); 
	s->base = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType[MAXSIZE]));
	s->stacksize = MAXSIZE;
	s->base = s->top;
	printf("创建成功!n");
	return s;
}

入栈前需检查栈是否已满，如未满则将新元素压入栈，栈顶指针加一。

void push_stack(stack *s,ElemType x)
{
	if(s->top - s->base > s->stacksize)
	{
		printf("栈已满!n");
		return;
	}
	*(s->top) = x;
	(s->top)++;
	printf("入栈成功!n");
}

出栈前需检查栈是否为空，如不为空则栈顶指针减一，栈顶元素出栈。

void pop_stack(stack *s)
{
	if(s->top == s->base)
	{
		printf("此栈为空!n");
		return;
	}
	s->top--;
	printf("出栈成功!n");
}

当栈为非空时，返回当前栈顶元素的值，栈顶指针不变。

ElemType get_stack(stack *s)
{
	if(s->top == s->base)
	{
		printf("此栈为空!n");
		return 0;
	}
	return *(s->top-1);
}

#include
#include

#define MAXSIZE 100

typedef int ElemType;

typedef struct {
	ElemType *top;
	ElemType *base;
	int stacksize;
}stack;

stack *create_stack(stack *s)
{
	s = (stack *)malloc(sizeof(stack)); 
	s->base = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType[MAXSIZE]));
	s->stacksize = MAXSIZE;
	s->base = s->top;
	printf("创建成功!n");
	return s;
}

void push_stack(stack *s,ElemType x)
{
	if(s->top - s->base > s->stacksize)
	{
		printf("栈已满!n");
		return;
	}
	*(s->top) = x;
	(s->top)++;
	printf("入栈成功!n");
}

void pop_stack(stack *s)
{
	if(s->top == s->base)
	{
		printf("此栈为空!n");
		return;
	}
	s->top--;
	printf("出栈成功!n");
}

ElemType get_stack(stack *s)
{
	if(s->top == s->base)
	{
		printf("此栈为空!n");
		return 0;
	}
	return *(s->top-1);
}

int main()
{
	int a = 0;
	int x,y;
	stack *s;
	printf("1.建立n2.入栈n3.出栈n4.取值n5.退出n");
	while(a != 5)
	{
		printf("请输入:n");
		scanf("%d",&a);
		getchar();
		switch(a)
		{
			case 1:{
				s = create_stack(s);
				break;
			}
			case 2:{
				printf("输入欲入栈的元素：n");
				scanf("%d",&x);
				push_stack(s,x);
				break;
			}
			case 3:{
				pop_stack(s);
				break;
			}
			case 4:{
				y = get_stack(s);
				printf("栈顶元素为%dn",y);
				break;
			}
		}
	}
	free(s);
}

栈其实是一种特殊的线性表，在某些时候的合理应用可以使问题变得简单化，比如进制转换等。