数据结构学习笔记--栈

Posted 2021-11-11 Zero0Tw0

1.栈的概念

栈：一种特殊的线性表，其只允许再固定的一段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，另一端成为栈底。栈中的数据元素遵循后进先出LIFO(Last In First Out)的原则。

压栈（push）：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入栈数据在栈顶。

出栈（pop）：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。 

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2.栈实现

2.1栈结构

typedef int StackDataType;
typedef struct Stack
{
	StackDataType* data;
	int top;
	int capacity;
}Stack;

Stack:栈。

SListDataType:指栈中存放的数据类型，只需要改动typedef int SListDataType 中的int就能改变栈中存放的数据类型。

data：栈数据空间指针

top：栈顶。

capacity：栈空间大小。

2.2栈功能实现

文件：SList.c

2.2.1栈初始化

void StackInit(Stack* pst)						//栈初始
{
	StackDataType* tmp = (StackDataType*)malloc(sizeof(StackDataType) * 4);
	assert(tmp);
	pst->data = tmp;
	pst->top = 0;
	pst->capacity = 4;							//栈初始空间为4（为了后续扩容方便）
}

2.2.2压栈

void StackPush(Stack* pst, StackDataType x)		//压栈
{
	assert(pst);

	if (pst->capacity == pst->top)				//判断栈是否已满
	{
		int new_capacity = pst->capacity * 2;
		StackDataType* new_data;
		new_data = (StackDataType*)realloc(pst->data, new_capacity *sizeof(StackDataType));
		assert(new_data);
		pst->data = new_data;
		pst->capacity = new_capacity;
	}

	pst->data[pst->top] = x;
	pst->top++;
}

2.2.3出栈

void StackPop(Stack* pst)						//出栈
{
	assert(pst);
	assert(pst->data);
	if (pst->top == 0)			//判断栈中是否还有数据
		exit(-1);
	pst->top--;					//直接让栈顶减一即可
}

2.2.4栈顶位置

StackDataType StackTop(Stack* pst)				//找栈顶
{
	assert(pst);
	assert(pst->data);
	return pst->data[pst->top - 1];
}

2.2.5判断栈是否为空

bool StackEmpty(Stack* pst)						//判栈空
{
	assert(pst);
	if (pst->top == 0)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

2.2.6栈大小

​int StackSize(Stack* pst)						//栈大小
{
	assert(pst);
	assert(pst->data);
	return pst->top;
}

​

2.2.7栈销毁

void StackDestroy(Stack* pst)					//栈销毁
{
	assert(pst);
	free(pst->data);
	pst->data = NULL;
	pst->top = 0;
	pst->capacity = 0;
}

2.3栈头文件

文件："Stack.h"

#pragma once                                    //防止重定义

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>                               //头文件包含
#include<malloc.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>

typedef int StackDataType;                      //类型定义

typedef struct Stack                            //栈结构
{
	StackDataType* data;
	int top;
	int capacity;
}Stack;

void StackInit(Stack* pst);						//栈初始
void StackDestroy(Stack* pst);					//栈销毁
void StackPush(Stack* pst, StackDataType x);	//压栈
void StackPop(Stack* pst);						//出栈
StackDataType StackTop(Stack* pst);				//找栈顶
bool StackEmpty(Stack* pst);					//判栈空
int StackSize(Stack* pst);						//栈大小

2.4栈功能测试

文件："test.c"

#include"Stack.h"

void test()
{
	Stack stack ;                                          //创建栈
	StackInit(&stack);                                     //栈初始

	StackPush(&stack, 10);                                 //压栈
	StackPush(&stack, 20);
	StackPush(&stack, 30);
	StackPush(&stack, 40);
	StackPush(&stack, 50);

	while (!StackEmpty(&stack))                            //循环打印测试StackEmpty
	{
		printf("StackTop:%d \\n", StackTop(&stack));        //循环打印测试StackPop
		printf("StackSize:%d\\n\\n", StackSize(&stack));     //循环打印测试StackSize
		StackPop(&stack);
	}

	StackDestroy(&stack);                                  //销毁栈
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

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 ✨写在最后

⏱笔记时间：2021_10_23

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