数据结构之顺序栈的操作（C语言附详细代码与解释）

目录

一，seq_stack.h头文件代码：

二，seq_stack.c文件内

1.创建空栈

2.入栈

3.出栈

4.栈的清空和销毁

三，详细代码

---

 

 

      数据结构中的栈，有顺序栈与链式栈两种，本文主要分享顺序栈的创建，入栈出栈等基本操作，详细代码与解释，仅供学习与参考，转载请标明出处。

一，seq_stack.h头文件代码：

#ifndef _STACK_H_
#define _STACK_H_

#include 
#include 

typedef int datatype;
typedef struct 
{
    datatype *data;//栈的首地址;看.c文件中的创建函数
    int len;//栈的长度,顺序栈根据顺序结构的特点，需要定义长度
    int top;//栈的最后一个元素下标，类似与顺序表的last
}stack_t;

//1.创建空栈
stack_t *CreateStack(int len);
//2.判断是否栈满
int isFullStack(stack_t *p);
//3.入栈
int InStack(stack_t *p,datatype data);
//4.判断是否为空
int isEpStack(stack_t *p);
//5.出栈
datatype OutStack(stack_t *p);
//6.遍历栈内容
void ShowStack(stack_t *p);
//7.计算栈的长度
int LengthStack(stack_t *p);
//8.获取栈顶数据
datatype TopDataStack(stack_t *p);
//9.清空栈
void ClearStack(stack_t *p);
//10.销毁栈
void DestoryStack(stack_t **sp);
#endif

二，seq_stack.c文件内

1.创建空栈

函数类型：由于要返回的是创建的栈空间的首地址，所以函数类型为重定义后的结构体类型；

思路：首先定义一个结构体指针，指向在堆区新开辟的空间，空间内包含栈的地址，长度和最后一个有效元素的下标；

创建成功后，传入长度给len赋值，表示栈一共有len个数据空间等待赋值；

对于指针变量data，需要开辟数量为len的，数据类型为datatype的堆区空间；

top赋值为-1表示栈为空。

stack_t *CreateStack(int len)
{
    //1.定义一个指向结构体的指针;
    stack_t *p = (stack_t *)malloc(sizeof(stack_t));
    if(NULL == p)
    {
        printf("CreateStack fail\n");
        return NULL;
    }
    //2.初始化结构体
    //2.1.创建栈，首地址等于栈的首地址
    p->data = (datatype *)malloc(sizeof(datatype)*len);
    if(NULL == p->data)
    {
        printf("malloc stack fail\n");
        return NULL;
    }
    //2.2.传入栈的长度
    p->len = len;
    //2.3.空栈
    p->top = -1;
    return p;
}          

2.入栈

思路：栈具有只在一头进出，数据先进后出(FILO)，后进先出(LIFO)的特点；

实现入栈的操作：每一次入栈，都先让top向后移动一位(因为top初始值为-1)，然后将top目前所在位置赋值。

//3.入栈，只能在一头进出
int InStack(stack_t *p,datatype data)
{
    //1.容错判断
    if(isFullStack(p))
    {
        printf("InsertIntoStack fail\n");
        return -1;
    }
    //2.栈针先后移
    p->top++;
    //3.数据入栈
    p->data[p->top] = data;
    return 0;
}

3.出栈

思路：出栈，即为将栈中的内容按FILO的特点输出，所以函数需要定义为输出的数据对应的数据类型；然后定义一个对应数据类型的临时变量接收要出栈的数据，随后将top减一，然后返回临时变量；

也可以使用一个return语句完成三行代码的功能。

//5.出栈
datatype OutStack(stack_t *p)
{
    if(isEpStack(p))
    {
        printf("OutStack fail\n");
        return -1;
    }
    /* datatype q = p->data[p->top];
    p->top--;
    return q; */
    return p->data[p->top--];
}

4.栈的清空和销毁

思路：1.清空

清空栈，只需要对栈的top重新赋值为-1；虽然栈中的值还存在，但是我们可以通过重新对栈赋值进行覆盖，所以说只更新top的值，可以视作对栈进行清空；

2.销毁

销毁栈是对栈的内存空间的内容进行修改，所以使用函数时，需要进行地址传递，所以形参需要定义为二级指针来接收一级指针的地址；

先对结构体中的创建的data内存区域进行释放，然后再释放结构体本身，再将其指向空，避免野指针的出现。

//9.清空栈
void ClearStack(stack_t *p)
{
    p->top = -1;
}
//10.销毁栈
void DestoryStack(stack_t **sp)
{
    free((*sp)->data);
    free(*sp);
    *sp = NULL;
}

三，详细代码

#include "stack.h"

//1.创建空栈
stack_t *CreateStack(int len)
{
    //1.定义一个指向结构体的指针;
    stack_t *p = (stack_t *)malloc(sizeof(stack_t));
    if(NULL == p)
    {
        printf("CreateStack fail\n");
        return NULL;
    }
    //2.初始化结构体
    //2.1.创建栈，首地址等于栈的首地址
    p->data = (datatype *)malloc(sizeof(datatype)*len);
    if(NULL == p->data)
    {
        printf("malloc stack fail\n");
        return NULL;
    }
    //2.2.传入栈的长度
    p->len = len;
    //2.3.空栈
    p->top = -1;
    return p;
}                  
//2.判断是否栈满
int isFullStack(stack_t *p)
{
    return p->len == p->top + 1;
}
//3.入栈，只能在一头进出
int InStack(stack_t *p,datatype data)
{
    //1.容错判断
    if(isFullStack(p))
    {
        printf("InsertIntoStack fail\n");
        return -1;
    }
    //2.栈针先后移
    p->top++;
    //3.数据入栈
    p->data[p->top] = data;
    return 0;
}
//4.判断是否为空
int isEpStack(stack_t *p)
{
    return p->top == -1;
}
//5.出栈
datatype OutStack(stack_t *p)
{
    if(isEpStack(p))
    {
        printf("OutStack fail\n");
        return -1;
    }
    /* datatype q = p->data[p->top];
    p->top--;
    return q; */
    return p->data[p->top--];
}
//6.遍历栈内容
void ShowStack(stack_t *p)
{
    int i;
    for(i = 0;i <= p->top;i++)
    {
        printf("%d ",p->data[i]);
    }
    putchar(10);
}
//7.计算栈的长度
int LengthStack(stack_t *p)
{
    if(isEpStack(p))
    {
        printf("isEpStack\n");
        return -1;
    }
    return p->top+1;
}
//8.获取栈顶数据
datatype TopDataStack(stack_t *p)
{
    if(isEpStack(p))
    {
        printf("isEpStack\n");
        return -1;
    }
    return p->data[p->top];
} 
//9.清空栈
void ClearStack(stack_t *p)
{
    p->top = -1;
}
//10.销毁栈
void DestoryStack(stack_t **sp)
{
    free((*sp)->data);
    free(*sp);
    *sp = NULL;
}

如果本文中存在代码逻辑，代码完善，解释不通或不清楚的错误，还请批评指正。