C语言 算法与数据结构 栈

栈 线性数据结构的一种 可以理解为操作受限的线性表

栈的特点 先入后出 （可以想象一下装羽毛球的球筒，先放进去的在最底下）

栈的表尾端称为栈顶，表头称为栈底，插入和删除都只能在栈顶操作，插入操作称为入栈，弹出操作称为出栈。

下面是栈的顺序存储结构的C实现代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
#define INIT_SIZE 20
#define INCREMENT_SIZE 5

typedef int SElemType;
typedef int Status;

/*
 * 存储结构
 */typedef struct{
    SElemType *base;    //栈尾指针
    SElemType *top;        //栈顶指针
    int size;            //栈的大小}SqStack;/*
 * 初始化栈
 */
 
 Status InitStack(SqStack *S){
    S->base = (SElemType*) malloc(INIT_SIZE * sizeof(SElemType));    if (!S->base)
    {
        exit(OVERFLOW);
    }
    S->top = S->base;
    S->size = INIT_SIZE;    return OK;
}

/*
 * 销毁栈
 */Status DestroyStack(SqStack *S){
    free(S->base);
    S->base = NULL;
    S->top = NULL;
    S->size = 0;    return OK;
}

/*
 * 清空栈
 */Status ClearStack(SqStack *S){
    S->top = S->base;    return OK;
}/*
 * 判断栈是否为空
 */
Status IsEmpty(SqStack S){    
 if (S.top == S.base)
    {        
        return TRUE;
    }    
    else
        return FALSE;
}

/*
 * 获取栈的长度
 */
int GetLength(SqStack S){    
    return (S.top - S.base) / sizeof(SElemType);
}

/*
 * 获取栈顶元素
 */
Status GetTop(SqStack S, SElemType *e){    
    if (S.top > S.base)
    {
        *e = *(S.top - sizeof(SElemType));        
        return OK;
    }    
    else
    {        
        return ERROR;
    }
}

/*
 * 压栈
 */
Status Push(SqStack *S, SElemType e){    
    if ((S->top - S->base) / sizeof(SElemType) >= S->size)
    {
        S->base = (SElemType*) realloc(S->base, (S->size + INCREMENT_SIZE) * sizeof(SElemType));        if (!S->base)
        {
            exit(OVERFLOW);
        }
        S->top = S->base + S->size * sizeof(SElemType);
        S->size += INCREMENT_SIZE;
    }
    *S->top = e;
    S->top += sizeof(SElemType);    
    return OK;
}

/*
 * 退栈
 */
Status Pop(SqStack *S, SElemType *e){    
    if (S->top == S->base)
    {        
        return ERROR;
    }
    S->top -= sizeof(SElemType);
    *e = *S->top;    
    return OK;
}

/*
 * 访问元素
 */
void visit(SElemType e){
    printf("%d ", e);
}

/*
 * 遍历栈
 */
Status TraverseStack(SqStack S, void (*visit)(SElemType)){    
    while (S.top > S.base)
    {
        visit(*S.base);
        S.base += sizeof(SElemType);
    }    
    return OK;
}
int main(){
    SqStack S;    
    if (InitStack(&S))
    {
        SElemType e;        
        int i;

        printf("init_success\n");        
        if (IsEmpty(S))
        {
            printf("Stack is empty\n");
        }        
        
        for (i = 0; i < 10; i++)
        {
            Push(&S, i);
        }

        GetTop(S, &e);
        printf("The first element is %d\n", e);

        printf("length is %d\n", GetLength(S));

        Pop(&S, &e);
        printf("Pop element is %d\n", e);

        TraverseStack(S, *visit);        
        if (DestroyStack(&S))
        {
            printf("\ndestroy_success\n");
        }
    }
}