数据结构（初阶）（五）----栈

栈

概念与结构

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（先进后出）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

栈的底层结构：一般使用数组或者链表，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。

栈的实现

头文件stack.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* arr;int top;		//指向栈顶int capacity;	//空间大小}ST;
//初始化
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestory(ST* ps);
//入栈
void STPush(ST* ps,STDataType x);
//打印
void STPrint(ST* ps);
//判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps);
//出栈
void STPop(ST* ps);
//取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);
//获取栈中有效数据个数
int STSize(ST* ps);

实现stack.c

初始化

//初始化
void STInit(ST* ps)
{ps->arr = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}

销毁

//销毁
void STDestory(ST* ps)
{if (ps->arr)free(ps->arr);ps->arr = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}

入栈

//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//判断空间if (ps->top == ps->capacity){//增容int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr,newCapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("STPush()::realloc fail\n");exit(1);}ps->arr = tmp;ps->capacity = newCapacity;}ps->arr[ps->top++] = x;
}

栈是否为空

//判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;
}

出栈

//出栈
void STPop(ST* ps)
{assert(!STEmpty(ps));//栈不为空--ps->top;
}

取栈顶元素

//取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{assert(!STEmpty(ps));return ps->arr[ps->top - 1];
}

获取栈中有效元素个数

//获取栈中有效数据个数
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}

测试文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"stack.h"void test1()
{ST st;//初始化STInit(&st);//销毁//STDestory(&st);//入栈STPush(&st,1);STPush(&st,2);STPush(&st,3);STPush(&st,4);出栈//STPop(&st);//STPop(&st);//STPop(&st);//打印STPrint(&st);取栈顶元素//while (!STEmpty(&st))//{//	int top = STTop(&st);//	printf("%d ",top);//	STPop(&st);//}//获取栈中有效数据个数int size = STSize(&st);printf("%d\n", size);
}int main()
{test1();return 0;
}