数据结构笔记 八：栈

说明：本笔记依照《王道论坛-数据结构》视频内容整理。

栈（Stack）是只允许在一端进行插入或删除操作的线性表。

特点：先进后出。

逻辑结构：与普通线性表相同。

数据运算：插入、删除操作有区别。

一、操作

InitStack(&S)：初始化栈。构造一个空栈 S，分配内存空间。

DestroyStack(&S)：销毁栈。销毁并释放栈 S 所占用的内存空间。

Push(&S,x)：进栈，若栈 S 未满，则将 x 加入使之称为新栈顶。

Pop(&S,x)：出栈，若栈 S 非空，则弹出栈顶元素，并用 x 返回。

GetTop(S,&x)：读栈顶元素。若栈 S 非空，则用 x 返回栈顶元素。

StackEmpty(S)：判断一个栈 S 是否为空。若 S 为空，则返回 0，不为空返回 1。

二、栈的顺序存储实现

1、栈数据类型

#define MAXSIZE 10          			// 定义最大长度
typedef int ElemType;					// 根据实际情况定义

typedef struct{
	ElemType data[MAXSIZE]; 	        // 用数组存放数据元素（ElemType - 实际数据类型）
	int top;             			    // 栈顶指针
}StackT;								// Stack（列表）T（数据类型）Q（指针类型）

2、操作

void initStack(StackT *s);              // 初始化栈
int statckEmpty(StackT *s);             // 栈空判断
int push(StackT *s,ElemType x);         // 入栈
int pop(StackT *s,ElemType *x);         // 出栈
int getTop(StackT *s,ElemType *x);      // 读栈顶元素

1、InitStack(&S)

/****************************************
* 初始化栈
* s - 要操作的栈首地址
****************************************/
void initStack(StackT *s)
{
    s->top  = -1;
    for(int i=0;i<MAXSIZE;i++){
        s->data[i] = 0;
    }
}

2、DestroyStack(&S)

以静态存储方式实现栈，无法进行销毁。

3、Push(&S,x)

/****************************************
* 入栈
* s - 要操作的栈首地址
* x - 栈顶插入元素
****************************************/
int push(StackT *s,ElemType x)
{
    if(s->top==MAXSIZE-1)   return 1;       // 栈满
    s->top = s->top + 1;                    // 栈顶指针移动
    s->data[s->top] = x;                    // 新元素入栈
//  s->data[++s->top] = x;                  // 此语句等价于以上 2 行

    return 0;
}

4、Pop(&S,x)

/****************************************
* 出栈
* s - 要操作的栈首地址
* x - 用于存放栈顶元素
* 注：栈顶元素只是在逻辑上被删除（实际元素还残留在内存中）
****************************************/
int pop(StackT *s,ElemType *x)
{
    if(s->top==-1)  return 1;               // 栈空
    *x = s->data[s->top];                   // 栈顶指针元素出栈
    s->top = s->top-1;                      // 移动栈顶指针
//  *x = s->data[s->top--];                 // 此语句等价于以上 2 行

    return 0;
}

5、GetTop(S,&x)

/****************************************
* 读栈顶元素
* s - 要操作的栈首地址
* x - 用于存放栈顶元素
* 注：和出栈类似
****************************************/
int getTop(StackT *s,ElemType *x)
{
    if(s->top==-1)  return 1;               // 栈空
    *x = s->data[s->top];                   // 读取栈顶元素

    return 0;
}

6、StackEmpty(S)

/****************************************
* 判断栈空
* s - 要操作的栈首地址
****************************************/
int statckEmpty(StackT *s)
{
    if(s->top == -1) return 0;
    else return 1;
}

三、共享栈

栈满判断条件：top0 + 1 == top1

四、栈的链式存储实现

1、除 Push、Pop 外其他操作和单链表相同。

2、Push 操作使用单链表的头插法。

3、Pop 操作使用单链表的头删法。

栈的实现使用不带头结点的单链表更方便。