数据结构栈实现（赋完整代码）
文章目录
- 1、结构及定义
- 2、栈的实现
- 3、完整代码
1、结构及定义
1.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。
2.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。
3.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
2、栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小，此处我们就使用动态开辟的数组来为大家举例。
1）结构定义：栈的结构中，动态开辟位置指针与栈容量都与动态开辟顺序表的类似。设置一个栈顶变量是因为栈中数据的压账和出账都是在栈顶进行，便于操作。
typedef struct Stack {
//动态空间开辟位置
STDataType* a;
//栈顶
int top;
//容量，检查是否需要扩容
int capacity;
}ST;
2）初始化
//初始化
void StackInit(ST* pst)
{
assert(pst);
//动态开辟空间，初始化空间大小为4个数据类型空间
pst->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
if (pst->a == NULL)
{
printf("malloc fail\n");
exit(-1);
}
//容量
pst->capacity = 4;
//栈中无元素，栈顶初始化为0
pst->top = 0;
}
3）压栈
//压栈
void StackPush(ST* pst,STDataType x) {
assert(pst);
//判满
if (pst->capacity == pst->top) {
//判断初始空间是否为0，为0赋值4，不为0则在原基础山乘2
int newCapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
STDataType* temp = (STDataType*)realloc(pst->a,sizeof(STDataType)*newCapacity);
if (temp == NULL) {
perror("relloc");
return;
}
pst->a = temp;
pst->capacity = newCapacity;
}
//修改栈顶处元素，与光标类似，在栈顶出是无元素的，是一个等待输入区，所以可以直接修改
pst->a[pst->top] = x;
//栈顶位置后移一位
pst->top++;
}
4）出栈
//出栈
void StackPop(ST* pst) {
assert(pst);
//栈中有值才能出栈
assert(pst->top > 0);
pst->top--;
}
5）获取栈顶元素
//获取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* pst) {
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
//栈顶处无元素，栈顶前一位才是元素存放处
return pst->a[pst->top - 1];
}
6）获取栈中元素个数
//获取栈中有效数据个数
int StackSize(ST* pst) {
assert(pst);
return pst->top;
}
7）判断栈空
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* pst) {
assert(pst);
//双等号是条件判断语句，满足返回True，不满足返回False
return pst->top == 0;
}
8）清空栈
//清空栈
void StackClear(ST* pst) {
assert(pst);
pst->top = 0;
}
9）销毁栈
//销毁
void StackDestory(ST* pst) {
assert(pst);
//释放栈空间
free(pst->a);
pst->a = NULL;
}
10）显示栈中元素
//显示栈中元素
void StackPrint(ST* pst) {
assert(pst);
for (int i = 0; i < pst->top;i++) {
printf("%d ",pst->a[i]);
}
printf("\n");
}
3、完整代码
1.Stack.h
#pragma once
#include2.Stack.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"Stack.h"
//初始化
void StackInit(ST* pst)
{
assert(pst);
//动态开辟空间，初始化空间大小为4个数据类型空间
pst->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
if (pst->a == NULL)
{
printf("malloc fail\n");
exit(-1);
}
//容量
pst->capacity = 4;
//栈中无元素，栈顶初始化为0
pst->top = 0;
}
//压栈
void StackPush(ST* pst,STDataType x) {
assert(pst);
//判满
if (pst->capacity == pst->top) {
//判断初始空间是否为0，为0赋值4，不为0则在原基础山乘2
int newCapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
STDataType* temp = (STDataType*)realloc(pst->a,sizeof(STDataType)*newCapacity);
if (temp == NULL) {
perror("relloc");
return;
}
pst->a = temp;
pst->capacity = newCapacity;
}
//修改栈顶处元素，与光标类似，在栈顶出是无元素的，是一个等待输入区，所以可以直接修改
pst->a[pst->top] = x;
//栈顶位置后移一位
pst->top++;
}
//出栈
void StackPop(ST* pst) {
assert(pst);
//栈中有值才能出栈
assert(pst->top > 0);
pst->top--;
}
//获取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* pst) {
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
//栈顶处无元素，栈顶前一位才是元素存放处
return pst->a[pst->top - 1];
}
//获取栈中有效数据个数
int StackSize(ST* pst) {
assert(pst);
return pst->top;
}
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* pst) {
assert(pst);
//双等号是条件判断语句，满足返回True，不满足返回False
return pst->top == 0;
}
//清空栈
void StackClear(ST* pst) {
assert(pst);
pst->top = 0;
}
//销毁
void StackDestory(ST* pst) {
assert(pst);
//释放栈空间
free(pst->a);
pst->a = NULL;
}
//显示栈中元素
void StackPrint(ST* pst) {
assert(pst);
for (int i = 0; i < pst->top;i++) {
printf("%d ",pst->a[i]);
}
printf("\n");
}
3.Test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"stack.h"
int main() {
ST stack;
StackInit(&stack);
StackPush(&stack, 1);
StackPush(&stack, 4);
StackPush(&stack, 2);
StackPush(&stack, 3);
StackPop(&stack);
int top = StackTop(&stack);
printf("%d\n",top);
StackPrint(&stack);
int size = StackSize(&stack);
printf("%d\n",size);
bool ret1 =StackEmpty(&stack);
if (ret1 == true) {
printf("为空\n");
}
else {
printf("不为空\n");
}
StackClear(&stack);
bool ret2 = StackEmpty(&stack);
if (ret2 == true) {
printf("为空\n");
}
else {
printf("不为空\n");
}
StackDestory(&stack);
return 0;
}