【数据结构】顺序栈的实现(动态版)

动态顺序栈

  • 定义
  • 初始化 ----Init
  • 返回栈顶元素 ----Top
  • 入栈 ----Push
  • 出栈 ----Pop


本博客我们利用动态顺序表实现栈。与静态顺序表的区别就是灵活性更高。

我们动态顺序栈存放的是自栈底到栈顶的数据元素,通过双指针控制。

  • 栈顶指针top:指示顺序栈中的栈顶位置,其初值指向栈底,即top = base可作为栈空的标记,每当插入新的栈顶元素时,指针top增加1;删除栈顶元素时,指针top减去1,因此,非空栈中栈顶指针始终在栈顶元素的下一个位置上。
  • 栈底指针base:指示顺序栈中的栈底位置,按设定的初始化分配量进行第一次存储分配,在顺序栈中,它始终指向栈底的位置,若base的值为NULL,则表明栈结构不存在。

通常的习惯做法是以top = 0表示空栈,鉴于C语言中数组下标约定从0开始,则当以C作为描述语言时,如此设定会带来很大不便。另一方面,由于栈在使用过程中所需治愈大空间的大小很难估计,因此在初始化设空栈时不应该限定栈的最大容量,所以就有了此篇动态版顺序表的实现,采用的做法是:先为栈分配一个基本容量,然后再应用过程中,当栈的空间不够使用时再逐段扩大。因此可以设定两个常量:STACK_INIT_SIZE(即存储空间初始分配量)和STACKINCREMENT(即存储空间分配增量)。


定义

#pragma once

//结点结构体定义
typedef struct {
	SElemType *base;
	SElemType *top;
	int stacksize;		//表示栈当前可使用的最大容量
}SqStack;

//参数宏定义,方便进行扩容
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10

初始化 ----Init

//创建一个空栈S
void InitStack(SqStack &S) {
	//创建一个空栈S
	S.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));
	if (!S.base) {
		exit(-1);	//动态内存分配失败
	}
	S.top = S.base;
	S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
	return 0;
}

返回栈顶元素 ----Top

void GetTop(SqStack S, SElemType &e) {
	//若栈不空,则用e返回S的栈顶元素,并返回0,否则返回-1
	if (S.top == S.base) {
		return -1;
	}
	e = *(S.top - 1);
	return 0;
}

入栈 ----Push

//插入元素e为新的栈顶元素
void Push(SqStack &S, SElemType e) {
	if (S.top - S.base >= S.stacksize) {	//栈满,追加存储空间
		S.base = (SElemType*)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));
		if (!S.base) {
			exit(-1);		//储存分配失败
		}
		S.top = S.base + S.stacksize;
		S.stacksize += STACKINCREMENT;
	}
	*S.top++ = e;
	return 0;
}

出栈 ----Pop

void Pop(SqStack &S, SElemType &e) {
	//若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e返回其值,并返回0,否则返回-1
	if (S.top == S.base) {
		return -1;
	}
	e = *--S.top;	//立即向回步进一步,将内容赋予e变量
	return 0;
}

另外提供顺序栈(静态版)的博客链接:
【 https://blog.csdn.net/qq_42351880/article/details/88955888 】

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