数据结构（栈及其实现）

栈

概念与结构

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。

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。

栈底层结构选型

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。

栈的实现

Stack.h

其中包含的各种声明已在代码中注释，此处不在赘述。

#pragma once#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>//定义栈的结构
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* arr;int capacity;     //栈的空间大小int top;          //栈顶
}ST;void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);//栈顶---入数据、出数据
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
void StackPop(ST* ps);//取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps);bool StackEmpty(ST* ps);//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* ps);

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Stack.c

该处的代码与头文件中的声明一一对应，大家可以参考参考。

栈的初始化

void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->top = 0;
}

栈的销毁

void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);if (ps->arr)free(ps->arr);ps->arr = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}

栈的判空

bool StackEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;
}

入栈

void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);//1.判断空间是否足够if (ps->capacity == ps->top){int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail!");exit(1);}ps->arr = tmp;ps->capacity = newCapacity;}//空间足够ps->arr[ps->top++] = x;
}

出栈

void StackPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!StackEmpty(ps));--ps->top;
}

取栈顶元素

//取栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!StackEmpty(ps));return ps->arr[ps->top - 1];
}

获取栈中有效元素个数

//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}

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结尾

以上便是本期的全部内容，感谢大家的支持！