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。
2.1定义一个动态栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
2.2栈的初始化
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
}
2.3栈的销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}
2.4数据进栈
数据进栈的话首先要考虑一下是否需要扩容，所以先判断一下top是否等于capacity，如果满了的话再判断一下capacity是否是第一次扩容，如果是的话则扩容至4，不是的话则扩2倍，再对空间进行扩容，这里巧妙地利用了realloc这个库函数，因为如果需要扩容的这个空间是0，则相当于是malloc，扩容完之后就将数据放进top这个位置，然后再将top++，这样才会使得top一直是栈顶元素的下一个位置。
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4:ps->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*) realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
2.5数据出栈
先保证这个栈不是空的，top>0才有数据可以出。出栈直接top--就行了。
void STPop(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
//空
assert(ps->top > 0);
--ps->top;
}
2.6栈的数据个数
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
2.7判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
2.8获取栈顶元素
这里需要注意一下，栈顶元素的位置是top-1.
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
return ps->a[ps->top - 1];
}
完整代码
Stack.h:
#pragma once
#include
#include
#include
#include
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);
void STPush(ST* ps,STDataType x);
void STPop(ST* ps);
int STSize(ST* ps);
bool STEmpty(ST* ps);
STDataType STTop(ST* ps);
Stack.c:
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
}
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4:ps->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*) realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
void STPop(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
//空
assert(ps->top > 0);
--ps->top;
}
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
return ps->a[ps->top - 1];
}
参考链接
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