- 栈
- 栈的实现
- 栈的创建
- 栈的初始化
- 栈的销毁
- 栈的插入
- 栈的删除
- 栈顶数据的取出
- 栈中数据个数
- 栈的打印（bushi）
- 完整代码
- 出栈的顺序
- 练习
栈：一种特殊的线性表，其只允许固定的一端进行插入和删除元素的操作。进行数据的插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的元素遵循后进先出（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
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现。相较于链表，数组的结构实现更优一些。数组尾插尾删的效率非常高，同时缓存利用率也很高。
静态的栈：
#define N 10
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType a[N];
int top;//标识栈顶的位置
}Stack;
动态的栈：
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}Stack;
动态的栈的优势相较于静态的栈是不言而喻的，这里自然是选用动态的栈
栈的初始化void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
}
上述的top所标识的是最后一个数据的下一个位置。当然top也可以标识最后一个数据的位置，由于插入后top要++，所以初始化时得赋-1；
这里top的两种标识都可以，我选用的是前者
栈的性质已经规定死了，只能在栈顶插入
void StackPush(Stack* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
//如果栈中没有数据，那么给它四个数据的空间；如果有，那么在原有的基础上扩大二倍
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
//用temp指向扩容后的空间，回头再把它赋给ps->a
STDataType* temp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
if (temp == NULL)//realloc可能会失败，失败会返回空指针
{
printf("realloc failn");
exit(-1);
}
ps->a = temp;
ps->capacity = newCapacity;
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
栈的删除
栈的性质已经规定了，只能在栈顶删除
top–后，栈顶的元素删不删都可以。显然的，如果栈为空还进行删除很不合理，鉴于后续还可能要判断栈为不为空，所以将其封装成一个函数（StackEmpty）然后调用。
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
ps->top--;
}
判空：
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
if (ps->top > 0)
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
也可以直接用一个表达式来判断：
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
栈顶数据的取出
同样的，如果栈为空，依旧进行栈顶数据的取出是不合理的，所以调用之前封装的StackEmpty函数进行判断
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
//前文有提到：top所标识的是栈顶后一位，所以要-1
return ps->a[ps->top - 1];
}
栈中数据个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
栈的打印（bushi）
栈是不能够直接打印的，如果能遍历就不符合栈的性质
比如栈中有1、2、3、4、5这五个数据，如果依次打印便于“先进后出”的性质相悖
虽然不能够遍历，但是可以取出栈顶数据，然后打印、删除，再取出栈顶数据，循环往复直至栈为空。
void InspectStack()
{
Stack s;
StackInit(&s);
StackPush(&s, 1);
StackPush(&s, 2);
StackPush(&s, 3);
StackPush(&s, 4);
StackPush(&s, 5);
while (!StackEmpty(&s))
{
printf("%d ", StackTop(&s));
StackPop(&s);
}
printf("Stack is NULLn");
StackDestroy(&s);
}
完整代码
Stack.h:
#pragma once #include#include #include #include typedef int STDataType; typedef struct Stack { STDataType* a; int top;//top所标识的是最后一个数据的下一个位置 int capacity; }Stack; void StackInit(Stack* ps); void StackDestroy(Stack* ps); void StackPush(Stack* ps, STDataType x); void StackPop(Stack* ps); void Stackp(Stack* ps); STDataType StackTop(Stack* ps); bool StackEmpty(Stack* ps); int StackSize(Stack* ps);
Stack.c:
#include"Stack.h"
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
}
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}
void StackPush(Stack* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//如果栈中没有数据，那么给它四个数据的空间；如果有，那么在原有的基础上扩大二倍
STDataType* temp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);//用temp指向扩容后的空间，回头再把它赋给ps->a
if (temp == NULL)//realloc可能会失败，失败会返回空指针
{
printf("realloc failn");
exit(-1);
}
ps->a = temp;
ps->capacity = newCapacity;
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
ps->top--;
}
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
}
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
//if (ps->top > 0)
//{
// return false;
//}
//else
//{
// return true;
//}
return ps->top == 0;
}
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
test.c:
#include"Stack.h"
void InspectStack()
{
Stack s;
StackInit(&s);
StackPush(&s, 1);
StackPush(&s, 2);
StackPush(&s, 3);
StackPush(&s, 4);
StackPush(&s, 5);
while (!StackEmpty(&s))
{
printf("%d ", StackTop(&s));
StackPop(&s);
}
printf("Stack is NULLn");
StackDestroy(&s);
}
int main()
{
InspectStack();
return 0;
}
出栈的顺序
栈的“先进后出”是相对于同时在栈里面的数据，一个入栈顺序可能面对多个出栈顺序
比如将元素1、2、3、4、5、6这六个元素放入栈中，那么出栈的顺序可以有654321、365421、356421
有效的括号: 链接
