数据结构之C语言实现栈（学习笔记）

一、栈的基本概念

栈（Stack）是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表

1.把允许插入和删除的一端称为栈顶（top），另一端称为栈底（bottom）
2.==不含任何数据元素的栈称为空栈。
3.栈又称为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称LIFO结构。

二、栈的顺序存储结构

1.顺序栈的基本操作

#include 
#include 
#include 
#define MAXSIZE 50

typedef int ElemType;
typedef struct Node
{
	ElemType data[MAXSIZE];
	int top; //栈顶指针
}SqStack;

初始化栈

void InitStack(SqStack* S)
{
	S->top = -1;
}

进栈

bool Push(SqStack* S,ElemType e)
{
	if (S->top == MAXSIZE - 1) //栈满
		return false;
	S->data[++(S->top)] = e; //栈顶指针先加1，移动到下一位置，再赋值给栈顶空间
	return true;
}

出栈

bool Pop(SqStack* S, ElemType* e)
{
	if (S->top == -1) //栈空
		return false;
	*e = S->data[(S->top)--]; //将要删除的栈顶元素先赋值给e，栈顶指针再减1
}

2.两栈共享空间

对于两栈共享空间，数组有两个端点，两个栈有两个栈底，让一个栈底为数组始端，即下标为0处，另一个栈为数组的末端，即下标为MAXSIZE-1处，两个栈如果增加元素，就是两端点向中间延伸

typedef struct
{
	ElemType data[MAXSIZE]
	int top1; //栈1栈顶指针
	int top2; //栈2栈顶指针
}SqDbStack;

初始化共享栈

void InitSqDbStack(SqDbStack* S)
{
	S->top1 = -1;
	S->top2 = MAXSIZE;
}

进栈

对于共享栈的push方法，除了要插入元素值参数外，还需要有一个判断是栈1还是栈2的栈号参数stackNumber

bool Push(SqDbStack *S,ElemType e,int stackNumber)
{
	if(S->top1+1==S->top2) //栈满
		return false;
	if(stackNumber==1) //栈1有元素进栈
		S->data[++S->top1] = e; 
	if(stackNumber==2) //栈2有元素进栈
		S->data[++S->top2] = e;
	return true;

出栈

/*若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值*/
bool Pop(SqDbStack* S,ElemType *e,int stackNumber)
{
	if(stackNumber==1)
	{
		if(S->top==-1)   //说明栈1是空栈
			return false
		*e = S->data[S->top1--]; //将栈1的栈顶元素出栈
	}
	else if(stackNumber==2)
	{
		if(S->top2==MAXSIZE)  //说明栈2是空栈
			return false;
		*e = S->data[S->top2--];
	}
	return true;
}

使用这样的数据结构，通常都是当两个栈的空间需求有相反关系时，也就是一个栈增长时另一个栈缩短的清空

三、栈的链式存储结构

通常对于链栈来说是不需要头结点的

typedef struct StackNode {
	ElemType data; 
	struct StackNode* next;
}StackNode,*LinkStackPtr;

typedef struct LinkStack{
	LinkStackPtr top; //栈顶指针
	int count;
}LinkStack;

1.初始化栈

void InitLinkStack(LinkStack* S)
{
	S->top = NULL;
	S->count = 0;
}

2.进栈

bool Push(LinkStack* S, ElemType e)
{
	LinkStackPtr p = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
	p->data = e;
	p->next = S->top;
	S->top = p;
	S->count++;
	return true;
}

3.出栈

bool Pop(SqDbStack* S,ElemType* e)
{
	LinkStackPtr p;
	if(StackEmpty(*S)) //判断是否为空
		return false;
	*e = S->top->data;
	p = S->top;   //将栈顶结点赋值给p
	S->top = S->top->next; //栈顶指针下移一位，指向后一结点
	free(p);
	S->count--;
	return true;