数据结构---用顺序表实现栈的基本操作

顺序表实现栈

   顺序栈：栈的顺序存储结构,是利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设指针top指示栈顶元素在顺序 栈中的位置。
   栈在数据结构中也是一个比较重要的结构，它有一个重要的特性是：先进后出。先入栈的元素最后出栈。具体结构如下：

   在顺序栈中有三个元素，一个是存储数据的数组。还有一个用于存储当前顺序栈的有效大小。另外一个就是这个顺序栈的容量。当前最大能存储多少个元素。

typedef struct SeqStack
{
    DataType *data;
    size_t size;
    size_t capacity;
}SeqStack;

   为了可以使写的这个顺序栈还能被其它使用，就可以将当前栈存储的元素重定义一下，在以后需要存储其它类型的数据时可以方便修改。

typedef char DataType;

接下来就看一看具体的实现：
   初始化顺序栈，先默认当前栈为可以存储三个元素的栈。

//初始化 
void SeqStackInit(SeqStack *s)
{
    assert(s);
    s->size = 0;
    s->capacity = 3;
    //初始化当前数组有三个元素
    s->data = (DataType*)malloc(sizeof(DataType)*3);
}

   销毁顺序栈，只需将当前的size与capacity置零，并将存储的数组释放掉，一定记得要释放，因为数组的是我们人为开辟的空间，不释放会造成内存泄漏。

//销毁 
void SeqStackDestroy(SeqStack *s)
{
    assert(s);
    if(s->data == NULL)
        return;
    s->size = 0;
    s->capacity = 0;
    free(s->data);
    s->data = NULL;
    s = NULL;
}

   扩容是为了入栈的时候空间不够，需要将当前顺序栈扩容到可以存储得下当前的元素。

//扩容
SeqStack* Expand(SeqStack *s)
{
    DataType *tmp  = (DataType*)malloc(2*s->capacity);
    memmove(tmp,s->data,s->size);
    free(s->data);
    s->data = tmp;
    s->capacity = (s->capacity) * 2;
    return s;
}

   入栈操作，一定记得是在数组的头部插入。将size加1。再把当data从当前位置向后移动一个元素的大小。

//入栈 
void SeqStackPush(SeqStack *s,DataType data)
{
    assert(s);
    if(s->data == NULL)
        return;
    if(s->size >= s->capacity)
        s = Expand(s);
    memmove(s->data + 1,s->data,s->size);
    s->size++;
    s->data[0] = data;
}

   顺序栈的出栈操作，将当前的data向前移动一个元素大小的位置。出栈时是后入栈的元素先出栈。即从栈顶元素开始出栈。

//出栈 
void SeqStackPop(SeqStack *s)
{
    assert(s);
    if(s->data == NULL)
        return;
    memmove(s->data,s->data + 1,s->size-1);
    s->size--;
}

   取栈顶元素（即最后入栈的元素），数组第一个元素。

//取栈顶元素 
DataType SeqStackTop(SeqStack s)
{
    assert(s.data);
    return *(s.data);
}

   打印顺序栈，这个就是为了测试功能时，方便查看当前顺序栈的存储情况。

//打印顺序栈
void Print(SeqStack *s)
{
    size_t size = 1;
    DataType *tmp = s->data;
    while(size <= s->size)
    {
        printf("%c ",*tmp++);
        size++;
    }
    printf("\n");
}

   最后来看一下顺序栈的测试代码：

#define TESTHEAD printf("------------------------%s--------------------------\n",__FUNCTION__)

void testPush()
{
   SeqStack s;
   SeqStackInit(&s);
   SeqStackPush(&s,'a');
   SeqStackPush(&s,'b');
   SeqStackPush(&s,'c');
   SeqStackPush(&s,'d');
   SeqStackPush(&s,'e');
   Print(&s);
}
void testPop()
{
   SeqStack s;
   SeqStackInit(&s);
   SeqStackPush(&s,'a');
   SeqStackPush(&s,'b');
   SeqStackPush(&s,'c');
   SeqStackPush(&s,'d');
   SeqStackPush(&s,'e');
   Print(&s);
   SeqStackPop(&s);
   Print(&s);
   SeqStackPop(&s);
   Print(&s);
   SeqStackPop(&s);
   Print(&s);
   SeqStackPop(&s);
   Print(&s);
   SeqStackPop(&s);
   Print(&s);
}
void testTop()
{
   SeqStack s;
   SeqStackInit(&s);
   SeqStackPush(&s,'a');
   SeqStackPush(&s,'b');
   SeqStackPush(&s,'c');
   SeqStackPush(&s,'d');
   SeqStackPush(&s,'e');
   Print(&s);
   printf("栈顶元素：%c \n",SeqStackTop(s));
}
void testDestroy()
{
   SeqStack s;
   SeqStackInit(&s);
   SeqStackPush(&s,'a');
   SeqStackPush(&s,'b');
   SeqStackPush(&s,'c');
   SeqStackPush(&s,'d');
   SeqStackPush(&s,'e');
   Print(&s);
   SeqStackDestroy(&s);
   printf("expect NULL actual %p\n",s.data);
}

   代码测试结果：