【数据结构】栈和队列之栈各种操作

栈的定义

栈实际上也是线性表,只不过是一种特殊的线性表。其特殊性在于栈的基本操作是线性表操作的子集,他们的操作受限于线性表,可称为限定性的数据结构。

栈(stack)是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表,它是一种后进先出(Last in First out ,LIFO)的线性表

栈的特性
  • 允许插入和删除的一段称为栈顶(top),另外一段称为栈底(bottom)
  • 不含任何数据元素的栈称为空栈
  • 栈的元素必须后进先出
栈的操作
  • 插入操作
    栈的插入操作(Push),叫做进栈,也称压栈、入栈
    进栈
  • 删除操作
    栈的删除操作(Pop),叫做出栈,也称弹栈
    出栈

栈的顺序存储结构及实现

栈的本质是一个线性表,线性表有两种存储形式,栈也分为栈的顺序存储结构和栈的链式存储结构

在操作栈的时候,栈会有三种情况:栈普通情况、空栈、栈满

栈的三种情况

定义一个顺序顺序存储结构
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define OK 1;
#define ERROR 0;
#define TRUE 1;
#define FALSE 0;
#define STACK_INIT_SIZE 100  /* 初始化栈空间为 100 */
#define STACKINCREMENT 10

typedef int Status; /*Status是函数的类型,其值是函数结果状态码,如OK等*/
typedef int  ElemType;

typedef struct {
    
    ElemType * base;    /* 指向栈底的指针变量 */
    ElemType * top;     /* 指向栈顶的指针变量 */
    int stackSize;      /* 栈的当前可使用的最大容量 */
    
}sqStack;

也可以这样声明

typedef struct {
    
    ElemType data[MAXSIZE];
    int top;            /* 用于标注栈顶的位置 */
    int stackSize;      /* 栈的当前可使用的最大容量 */
}sqStack;

创建一个顺序顺序存储结构的栈
#define STACK_INIT_SIZE 100  /* 初始化栈空间为 100 */
/**
 * 创建栈
 */
void initStack(sqStack *s){
    
    s->base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));
    if (!s->base) exit(0);
    
    s->top = s->base;   /* 最开始,栈顶就是栈底 */
    s->stackSize = STACK_INIT_SIZE;
}
一、入栈操作

/**
 * 入栈操作
 */
Status Push(sqStack * s, ElemType e){
    
    if (s->top - s->base >= s->stackSize) {  //栈满 ,追加空间
        
        s->base = (ElemType *)realloc(s->base, (s->stackSize + STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));
        
        if (!s->base) exit(0);
        
        s->top = s->base + s->stackSize;  // 设置栈顶
        s->stackSize = s->stackSize + STACKINCREMENT;  // 设置栈的最大容量
    }
    
    *(s->top) = e;  // 元素e入栈,赋值到栈顶空间
    s->top++;       // 栈顶指针增加1

    return OK;
}
二、出栈操作
/**
 * 出栈操作(删除栈S的栈顶元素,用e返回其值)
 */
Status Pop(sqStack * s, ElemType *e){
    
    if (s->top == s->base) // 栈空
        return ERROR;
    
    s->top--;        // 栈顶指针减1
    *e = *(s->top);  // 将要删除的栈顶元素赋值给e
//    *e = *--(s->top);
    return OK;
}
三、清空栈

清空一个栈,就是将栈中的元素全部作废,但是栈本身物理空间并不发生变化。这里的方式定义的栈,只需要将s->top = s->base;即可实现栈的清空。

/**
 * 清空一个栈(将栈中的元素全部作废,栈本身的物理空间并不发生变化)
 */
Status ClearStack(sqStack *s){
    s->top = s->base;
    return OK;
}
四、销毁栈

销毁一个栈和释放一个栈不同,销毁一个栈是要释放该栈所占据的物理内存空间

/**
 * 销毁栈(释放该栈锁占据的物理内存空间)
 */
Status DestoryStack(sqStack * s){
    
    int i,len;
    len = s->stackSize;   // 获取栈容量
    
    for (i = 0; i < len; i++) {
        free(s->base);
        s->base++;
    }
    
    s->base = s->top = NULL;
    s->stackSize = 0;
    
    return OK;
}
五、计算栈的当前容量

计算栈的当前容量也就是计算栈中元素的个数,在这里只需要返回即可

/**
 * 计算栈的当前容量
 */
int StackLen(sqStack s){
    
    return (s.top - s.base);
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,937评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,503评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,712评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,668评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,677评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,601评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,975评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,637评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,881评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,621评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,710评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,387评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,971评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,947评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,189评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,805评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,449评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容