C语言实现栈
文章目录
- 前言
- 一、栈的定义
- 二、栈的基本功能函数
-
- 1.初始化栈
- 2.入栈
- 3.出栈
- 4.获取栈顶元素
- 5.获取栈中有效元素个数
- 6.检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
- 7.销毁栈
- 三、总体测试代码
- 总结
前言
在学习数据结构时我们需要用C语言实现对栈功能的基本实现，下面将为大家介绍下如何用C语言实现栈的基本功能。
一、栈的定义
下面的代码是定义栈的结构和功能函数的定义。
其中在定义int型时：typedef int STDataType ，用到了该语句进行定义其目的是有两个：
1.表明该类型的特殊作用。
2.为了方便以后改变数据类型而做的定义，如果以后要改变数据类型我们可以直接在该语句中进行修改就可以。
// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* _a;
int _top; // 栈顶
int _capacity; // 容量
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);
二、栈的基本功能函数
1.初始化栈
代码如下（示例）：
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->_a = NULL;
ps->_capacity = 0;
ps->_top = 0;
}
2.入栈
代码如下（示例）：
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
assert(ps);
if (ps->_top == ps->_capacity)
{
int newCapacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : ps->_capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->_a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps->_a = tmp;
ps->_capacity = newCapacity;
}
ps->_a[ps->_top] = data;
ps->_top++;
}
3.出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->_top > 0);
--ps->_top;
}
4.获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->_top > 0);
return ps->_a[ps->_top - 1];
}
5.获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->_top;
}
6.检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->_top == 0;
}
7.销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->_a);
ps->_a = NULL;
ps->_top = ps->_capacity = 0;
}
三、总体测试代码
test.c代码：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"test.h"
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->_a = NULL;
ps->_capacity = 0;
ps->_top = 0;
}
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
assert(ps);
if (ps->_top == ps->_capacity)
{
int newCapacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : ps->_capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->_a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps->_a = tmp;
ps->_capacity = newCapacity;
}
ps->_a[ps->_top] = data;
ps->_top++;
}
// 出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->_top > 0);
--ps->_top;
}
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->_top > 0);
return ps->_a[ps->_top - 1];
}
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->_top;
}
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->_top == 0;
}
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->_a);
ps->_a = NULL;
ps->_top = ps->_capacity = 0;
}
test.h代码：
#pragma once
#includemain.c代码：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"8_17test.h"
test1()
{
Stack s1;
StackInit(&s1);
StackPush(&s1, 1);
StackPush(&s1, 2);
StackPush(&s1, 3);
StackPush(&s1, 4);
StackPush(&s1, 5);
while (!StackEmpty(&s1))
{
printf("%d ", StackTop(&s1));
StackPop(&s1);
}
printf("\n");
StackDestroy(&s1);
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
上述的测试代码只是提供一个案例，大家可自行编辑main.c函数进行测试函数功能。
总结
以上就是对C语言实现栈的基本功能的介绍和样例代码供大家参考。