深度解剖数据在栈中的应用

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 前言       

        前面我们已经学习了顺序表和链表，他们无法控制数据的打印，而栈一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。今天我们来实现一下--《栈》。

主体

这里我们这里需知道栈的简单知识

压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。

咱们从两个方面实现栈，动态管理，对元素进行操作。

在程序中为了实现栈，需要创建头文件Stactt.h ，创建源文件Test.c，Stack.c。

 动态管理

初始化动态栈

1.因为咱们的栈是以数组的形式存储则需要开辟空间

2.定义一个数组指针来存储数据

3.定义栈顶

1.首先我们在Stact.h定义动态的栈，省得我们再调用（栈），这里和顺序表是一样哒。

//定义数据类型
typedef int STDataType;

//定义栈
typedef struct Stack
{
	//定义数组
	STDataType* a;
	//栈顶
	int top;
	//初始容量
	int capacity;
}ST;

2.对栈进行初始化

实现这个函数那简直就是信手拈来，不会的打手手

//初始化
void STInit(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//初始化
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

 释放栈内存

实现这个函数只需要释放ps->a内存，其它值为零

//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//释放内存
	free(ps->a);
	//置空
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

  对元素进行操作

 添加元素

1.当开辟的空间等于栈顶则需要扩容

2.因为这里是先进先出所以把元素放在栈顶

3.再top++

//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
	//断言
	assert(ps);
	//当空间不足时需要开辟空间
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		//扩容
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		//开辟空间
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		//判断
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		//赋值
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	//放元素进栈
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

 释放元素（出栈）

这里遵循先进先出就行。

//释放元素（出栈）
void STPop(ST* ps)
{
	//断言（栈中不能为空）
	assert(ps);
	//栈指针需要大于零
	assert(ps->top > 0);
	//元素减一
	--ps->top;
}

 剥离元素

       既然是剥离元素，因此需要返回值，因为以数组的形式存储，所以需要下标ps->top - 1，遵循先进先出。

//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
	//断言（栈中不能为空）
	assert(ps);
	//栈指针需要大于零
	assert(ps->top > 0);
	//剥离元素
	return ps->a[ps->top - 1];
}

 计算栈中元素个数

写这个函数我觉得太小学生了。

//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//返回元素个数
	return ps->top;
}

代码总结

主函数

//包含文件
#include"Stack.h"

void TestStack1()
{
	//初始化
	ST st;
	STInit(&st);
	STPush(&st, 1);
	STPush(&st, 2);
	STPush(&st, 3);
	STPush(&st, 4);
	STPush(&st, 5);

	while (!STEmpty(&st))
	{
		printf("%d ", STTop(&st));
		STPop(&st);
	}
	printf("\n");

	STDestroy(&st);
}

int main()
{
	TestStack1();

	return 0;
}

Stact.h头文件

//包含头文件
#include
#include
#include
#include

//定义数据类型
typedef int STDataType;

//定义栈
typedef struct Stack
{
	//定义数组
	STDataType* a;
	//栈顶
	int top;
	//初始容量
	int capacity;
}ST;


//初始化
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestroy(ST* ps);

//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//释放元素（出栈）
void STPop(ST* ps);
//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps);
//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps);


bool STEmpty(ST* ps);

Stack.c源文件

//包含文件
#include"Stack.h"

//初始化
void STInit(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//初始化
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//释放内存
	free(ps->a);
	//置空
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
	//断言
	assert(ps);
	//当空间不足时需要开辟空间
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		//扩容
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		//开辟空间
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		//判断
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		//赋值
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	//放元素进栈
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

//释放元素（出栈）
void STPop(ST* ps)
{
	//断言（栈中不能为空）
	assert(ps);
	//栈指针需要大于零
	assert(ps->top > 0);
	//元素减一
	--ps->top;
}

//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
	//断言（栈中不能为空）
	assert(ps);
	//栈指针需要大于零
	assert(ps->top > 0);
	//剥离元素
	return ps->a[ps->top - 1];
}

//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//返回元素个数
	return ps->top;
}

//判断栈中是否还有元素
bool STEmpty(ST* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//返回值
	return ps->top == 0;
}

结束语

       今天内容就到这里啦，时间过得很快，大家沉下心来好好学习，会有一定的收获的，大家多多坚持，嘻嘻，成功路上注定孤独，因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小说手给博主一键三连，有你们的支持是我最大的动力，回见。