数据结构——顺序栈【c语言版】

栈（stack）是一种只能在一端插入或删除操作的线性表。（既操作受限的线性表）

        栈只能在表尾插入或删除元素，表尾就是栈的栈顶，表头就是栈底

栈的主要特点：LIFO(last in first out) "后进先出"

栈可以采用顺序存储结构(顺序栈)和链式存储结构(链式栈)

        下面是采用顺序存储结构来实现的顺序栈

        假设栈的元素个数最大不超过正整数MAXSIZE，所以元素具有同一数据类型（ElemType），用下来方式来声明顺序栈的类型SQStack：

#define MAXSIZE 128

typedef int ElemType;

typedef struct
{
	ElemType data[MAXSIZE];//存储栈的元素值 
	int top;//存储栈顶元素的下标(栈顶指针元素)
}SQStack; 

对于顺序栈来说，有四个非常重要的要素

        1.栈空条件：s.top==-1

        2.栈满条件：s.top==MAXSIZE-1 

        3.进栈操作：   s.top=s.top+1;

                                s.data[s.top]=e;

                           或  s.data[s.top+1]=e;
                                 s.top=s.top+1;

        4.出栈操作：  *e=s.data[s.top];
                                s.top=s.top-1;

                            或  s.top=s.top-1;
                                 *e=s.data[s.top+1];

1） 栈的初始化

        创建一个空栈，让栈顶指针指向-1，代码如下：

SQStack InitStack()
{
	SQStack s;
	s.top = -1; 
	
	return s;
} 

因为顺序栈采用数组来实现，而数组的大小已经给定，所以，不需要申请内存。

2）销毁栈

        顺序存储不存在销毁操作，但是我们为了规范，依然给出了销毁栈的函数，不过没有如何操作，代码如下：

/*
顺序存储不存在销毁操作 
*/
void DestroyStack(SQStack *s)
{
	
}

3）判断栈是否为空

        判断栈是否为空是需要判断s.top是否等于-1即可，代码如下：

int StackEmpty(SQStack s)
{
	if(s.top == -1)
	{
		return 1;
	}	
	else
	{
		return 0;
	}
}

如果你觉得上述代码太过于繁琐，也可以这样写：

int StackEmpty(SQStack s)
{
	return (s.top == -1);
}

4）进栈（push）

        进栈，也称入栈，执行该操作需要先判断栈是否已满，避免栈上溢，代码如下：

/*
满：s.top==MAXSIZE-1
进栈操作: 
    s.top=s.top+1;
    s.data[s.top]=e;
若栈不满，进行相关操作，并返回1；
否则，提示，返回0 
*/
int Push(SQStack *s,ElemType e)
{
	
	if(s->top != MAXSIZE-1)
	{
		s->top = s->top + 1;
		s->data[s->top] = e;
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;  //栈满，既栈上溢
	}	
} 

5）出栈（Pop）

        出栈，也称退栈，执行该操作需要先判断栈是否为空，避免栈下溢，代码如下：

/* 
 出栈操作:
        *e=s.data[s.top];
     s.top=s.top-1;
若栈不空，进行相关操作，并返回1；
否则，提示，返回0 
*/
int Pop(SQStack *s,ElemType *e)
{
	if(s->top != -1)
	{
		*e = s->data[s->top];
	    s->top = s->top - 1;	
	    return 1;
	}
	else
	{
		return 0;  //栈空，既栈下溢
	}
} 

6）取栈顶元素

        取栈顶元素也需要，判断栈是否为空，以确保操作合法性，代码如下：

/*
取栈顶元素操作:
    *e=s.data[s.top]; 
若栈不空，进行相关操作，并返回1；
否则，提示，返回0 
*/
int GetTop(SQStack s,ElemType *e)
{
	if(s.top != -1)
	{
		*e = s.data[s.top];
		s.top = s.top - 1;	
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	} 
}

7)输出栈（从栈底到栈顶）

/*
从栈底 至 栈顶
0---s.top 
*/
void display(SQStack s)
{
	int i;
	printf("栈的元素为：");
	for(i=0;i<=s.top;i++)
	{
		printf("%d ",s.data[i]);
		 
	}
	printf("\n");	
}

下面是入栈和退栈的操作，代码如下：

int main()
{
	SQStack s;
    s = InitStack();
	int i;
	for(i=1;i<=7;i++)
	{
		Push(&s,i);	 //将1--7一次入栈 
	}
	
	
	ElemType *e;
	Pop(&s,&e);  //将栈顶元素出栈 
	 
	display(s);  //输出栈的元素（从栈底到栈顶） 
	return 1;
} 

测试结果如下：

最后在附上完整代码：

#include 

#define MAXSIZE 128

typedef int ElemType;

typedef struct
{
	ElemType data[MAXSIZE];//存储栈的元素值 
	int top;//存储栈顶元素的下标  
}SQStack; 

/*
空：s.top==-1

满：s.top==MAXSIZE-1 

进栈：
s.top=s.top+1;
s.data[s.top]=e;
-----------------
s.data[s.top+1]=e;
s.top=s.top+1;

出栈：
*e=s.data[s.top];
s.top=s.top-1;
-----------------
s.top=s.top-1;
*e=s.data[s.top+1]; 

取栈顶元素：
*e=s.data[s.top]; 

输出：0----s.top 
*/

/*
1.初始化 
 空：s.top==-1
*/
SQStack InitStack()
{
	SQStack s;
	s.top = -1; 
	
	return s;
} 

/*
2.销毁
顺序存储不存在销毁操作 
*/
void DestroyStack(SQStack *s)
{
	
}

/*
3.判断栈是否为空
若为空，返回1；
否则，返回0 
*/
int StackEmpty(SQStack s)
{
	return (s.top == -1);
}

/*
4.进栈
 满：s.top==MAXSIZE-1
 s.top=s.top+1;
 s.data[s.top]=e;
若栈不满，进行相关操作，并返回1；
否则，提示，返回0 
*/
int Push(SQStack *s,ElemType e)
{
	
	if(s->top != MAXSIZE-1)
	{
		s->top = s->top + 1;
		s->data[s->top] = e;
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}	
} 

/*
5.出栈 
 *e=s.data[s.top];
 s.top=s.top-1;
若栈不空，进行相关操作，并返回1；
否则，提示，返回0 
*/
int Pop(SQStack *s,ElemType *e)
{
	if(s->top != -1)
	{
		*e = s->data[s->top];
	    s->top = s->top - 1;	
	    return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
} 

/*
6.取栈顶元素 
 *e=s.data[s.top]; 
若栈不空，进行相关操作，并返回1；
否则，提示，返回0 
*/
int GetTop(SQStack s,ElemType *e)
{
	if(s.top != -1)
	{
		*e = s.data[s.top];
		s.top = s.top - 1;	
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	} 
}

/*
7.输出
从栈底 至 栈顶
0---s.top 
*/
void display(SQStack s)
{
	int i;
	printf("栈的元素为：");
	for(i=0;i<=s.top;i++)
	{
		printf("%d ",s.data[i]);
 
	}
	printf("\n"); 	
}




int main()
{
	SQStack s;
    s = InitStack();
	int i;
	for(i=1;i<=7;i++)
	{
		Push(&s,i);	 //将1--7一次入栈 
	}
	
	
	ElemType *e;
	Pop(&s,&e);  //将栈顶元素出栈 
	
	 
	display(s);  //输出栈的元素（从栈底到栈顶） 
	return 1;
}