探索栈数据结构：深入了解其实用与实现（c语言实现栈）
探索栈数据结构：深入了解其实用与实现（c语言实现栈）
是Nero哦
发布于 2024-01-18 18:41:24
发布于 2024-01-18 18:41:24
上次结束了链表部分的内容：链接未来：深入理解链表数据结构（二.c语言实现带头双向循环链表）
然而，当我们涉及特定问题时，另一个非常有用的数据结构也开始显得至关重要——栈
栈与链表有着截然不同的特性，它采用一种后进先出（LIFO）的策略，这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。这样的特性赋予了栈在特定场景下独特的价值和功能
源码可以去我的gitee：Nero的gitee
1.栈的概念和结构
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(push)：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶 出栈(pop)：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶
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。栈只在一端进行插入和删除，选择数组尾端非常契合。
2.1项目文件规划
- 头文件Stack.h:用来基础准备（常量定义，typedef），链表表的基本框架，函数的声明
- 源文件Stack.h:用来各种功能函数的具体实现
- 源文件test.c:用来测试功能是否有问题，进行基本功能的使用2.2基本结构及各功能（Stack.h）
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
int* a;
int top; // 标识栈顶位置的
int capacity; //栈的容量
}ST;
void STInit(ST* ps);//初始化
void STDestroy(ST* ps);//销毁
void STPush(ST* ps, STDataType x);// 栈顶插入
void STPop(ST* ps);// 栈顶删除
STDataType STTop(ST* ps);//返回栈顶元素
bool STEmpty(ST* ps);//判断栈是否为空
int STSize(ST* ps);//栈中元素数量2.3各功能具体实现
初始化
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = -1;//我选择了-1
ps->capacity = 0;
}top用来标记栈顶位置，那一开始初始化为多少合适：
- 初始化为**-1**：指向塔顶元素。因为底层用数组来实现，那第一个元素下标为0，一开始无元素为-1，有了第一个元素加上1变成0，完全符合。
- 初始化为0：指向塔顶元素的下一个位置。道理同上，但是总是比塔顶元素下标大1
插入
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->capacity == ps->top + 1)//判断有没有满
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
STDataType* new = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(ST) * newCapacity);
assert(new);
ps->a = new;
ps->capacity = newCapacity;
}
ps->top++;
ps->a[ps->top] = x;
}- 代码确保传入的栈指针
ps是有效的。然后，它检查栈是否已满。当栈满时，需要扩展栈的容量 - 栈的
top指针增加，表示栈顶位置上移一个单位。最后，要推入栈的元素x被放入栈顶位置ps->a[ps->top]
删除
void STPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top >= 0);//确保不为空
ps->top--;
}返回栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top >= 0);
return ps->a[ps->top];
}是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == -1;
}元素数量
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top + 1;
}大家一般都是：栈和队列，栈和队列，（二者放在一起）马上就到队列的知识梳理了。
感谢大家支持！！！
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原始发表：2024-01-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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