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1.栈的概念及结构
2.栈的实现
2.1栈结构定义
2.2初始化及销毁
2.3插入数据
2.4删除数据
2.5访问栈顶数据
2.6判断是否为空栈
2.7计算栈的大小
3.8访问栈中所有数据 1.栈的概念及结构 栈#xff1a;栈是一种特殊的线性表#xff0c;其只允许在固定的一端进行插…目录
1.栈的概念及结构
2.栈的实现
2.1栈结构定义
2.2初始化及销毁
2.3插入数据
2.4删除数据
2.5访问栈顶数据
2.6判断是否为空栈
2.7计算栈的大小
3.8访问栈中所有数据 1.栈的概念及结构 栈栈是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LIFOLast In First Out的原则 压栈栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈插入数据在栈顶 出栈栈的删除操作叫做出栈删除数据也在栈顶 如下图为一个栈的结构 上图中入栈顺序为123456789 出栈顺序为987654321 区分数据结构中的栈和内存中的栈 内存区域划分堆区栈区静态区常量区...... 一般操作系统中的栈指的是内存中的栈数据结构中的栈是可以插入删除数据的栈 2.栈的实现 栈的实现一般可以使用数组或者链表实现使用数组在尾插数据时的代价比较小所以一般使用数组实现栈 2.1栈结构定义 栈结构的定义分为静态开辟和动态开辟两种 静态开辟时栈的空间大小是固定的所以一般情况我们使用动态开辟 动态开辟的栈结构包括三个成员变量数组指针可以访问栈顶的top栈的当前容量 Note: 我们创建的栈结构是数组形式的所以可以通过下标访问top即为时刻指向栈顶的下标 top也可以看作为栈中实际元素的个数 typedef int STDataType;
//静态开辟
#define N 100
struct Stack
{STDataType a[N];int top;
};//动态内存开辟
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;
2.2初始化及销毁 初始化时对三个成员变量都要进行初始化 数组指针初始化为NULL top 0同时指向栈底和栈顶top可以看作为栈中实际元素的个数栈顶是动态变化的每次插入数据或删除数据栈顶都会发生变化而栈底是相对固定不变的 初始化时栈的容量为0需要使用栈时再动态开辟空间 销毁时同样对三个结构成员分别置空或置0 //初始化
void StackInit(ST* ps)
{assert(ps);ps-a NULL;ps-top ps-capacity 0;
}
//销毁
void StackDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps-a);ps-a NULL;ps-top ps-capacity 0;
}
2.3插入数据 插入数据首先要扩容第一次插入我们开辟4个空间(根据需求)其他情况扩容为原来的二倍 Note: 以下代码中realloc的第二个参数应该是newcapacity * sizeof(STDataType)而不newcapacity 使用realloc函数扩容第二个参数的单位是字节是我们开辟空间的总字节数 扩容失败直接退出函数即可 扩容成功才可以插入数据 数组形式的栈中数据访问通过下标访问栈结构的特殊性使其只能在栈顶进行数据的插入和删除而top正是时刻指向栈顶的下标所以使数据的插入和删除更加方便 //插入数据
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//扩容if (ps-top ps-capacity){int newcapacity ps-capacity 0 ? 4 : (ps-capacity) * 2;STDataType* tmp realloc(ps-a, newcapacity * sizeof(STDataType));//扩容失败if (tmp NULL){perror(realloc fail);exit(-1);}//扩容成功ps-a tmp;ps-capacity newcapacity;}//插入数据ps-a[ps-top] x;ps-top;
} 下图是将12345一次压栈后栈中的结构 2.4删除数据 数据的删除就更加方便只要栈非空指向栈顶的top直接向栈底方向移动一块空间即可 //删除数据
void StackPop(ST* ps)
{assert(ps);//栈不为空才能删除assert(!StackEmpty(ps));--ps-top;
}2.5访问栈顶数据 访问栈顶数据的前提也是栈非空 注意数组的下标与元素的对应关系数组的下标从0开时所以第n个元素对应下标n-1 //访问栈顶数据
STDataType StackTop(ST* ps)
{assert(ps);//栈不为空才能访问assert(!StackEmpty(ps));return ps-a[ps-top - 1];
}2.6判断是否为空栈 当栈中实际元素的个数为0时栈即为空栈 //判断是否为空栈
bool StackEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps-top 0;
}2.7计算栈的大小 栈的大小即为栈中实际元素的个数所以返回ps-top即可 //计算栈的大小
int StackSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps-top;
}
3.8访问栈中所有数据 栈中数据的访问只能从栈顶当栈非空时每次访问栈顶元素即可访问栈顶的下一个元素需要栈顶元素先出栈直至栈为空停止访问 //访问栈中数据
void StackPopAll(ST* ps)
{while (!StackEmpty(ps)){printf(%d , StackTop(ps));StackPop(ps);}printf(\n);
}
