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C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)棧及棧的詳解

 更新時(shí)間：2023年07月11日 10:24:56   作者：碩碩C語(yǔ)言  
這篇文章主要介紹了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)棧及棧的詳解,一種特殊的線性表，其只允許在固定的一端進(jìn)行插入和刪除元素操作,進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和刪除操作的一端稱為棧頂，另一端稱為棧底,需要的朋友可以參考下

前言以及成型代碼：

學(xué)習(xí)完數(shù)據(jù)表和鏈表以后我們來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：棧 。  還是老套路先把成型代碼給各位看關(guān)老爺呈上方便有一個(gè)初步了解。更重要的是可以方便CV工程師的工作

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
// 初始化棧
void STInit(ST* pst);
// 銷毀棧
void STDestroy(ST* pst);
// 添加數(shù)據(jù)
void STPush(ST* pst, STDataType x);
// 刪除數(shù)據(jù)
void STPop(ST* pst);
// 彈出數(shù)據(jù)
STDataType STTop(ST* pst);
// 判斷是否為空
bool STEmpty(ST* pst);
// 判斷大小
int STSize(ST* pst);
void STInit(ST* pst)
{
	assert(pst);
	pst->a = NULL;
	pst->top = 0;
	pst->capacity = 0;
}
// 銷毀棧
void STDestroy(ST* pst)
{
	assert(pst);
	free(pst->a);
	pst->a = NULL;
	pst->top = 0;
	pst->capacity = 0;
}
// 添加數(shù)據(jù)
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
	if (pst->capacity == pst->top)
	{
		int newcapacity = (pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2);
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}
		pst->a = tmp;
		pst->capacity = newcapacity;
	}
	pst->a[pst->top] = x;
	pst->top++;
}
// 刪除數(shù)據(jù)
void STPop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(!(STEmpty(pst)));
	pst->top--;
}
// 彈出數(shù)據(jù)
STDataType STTop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(!(STEmpty(pst)));
	return pst->a[pst->top - 1];
}
// 判斷是否為空
bool STEmpty(ST* pst)
{
	assert(pst);
	return pst->top == 0;
}
// 判斷大小
int STSize(ST* pst)
{
	assert(pst);
	return pst->top;
}

一、棧的概念

棧：一種特殊的線性表，其只允許在固定的一端進(jìn)行插入和刪除元素操作。

進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和刪除操作的一端稱為棧頂，另一端稱為棧底。

棧中的數(shù)據(jù)元素遵守后進(jìn)先出LIFO（Last In First Out）的原則。

壓棧：棧的插入操作叫做進(jìn)棧/壓棧/入棧，入數(shù)據(jù)在棧頂。

出棧：棧的刪除操作叫做出棧。出數(shù)據(jù)也在棧頂。

二、棧的實(shí)現(xiàn)

棧的實(shí)現(xiàn)一般可以使用數(shù)組或者鏈表實(shí)現(xiàn)，相對(duì)而言數(shù)組的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更優(yōu)一些。因?yàn)閿?shù)組在尾上插入數(shù)據(jù)的代價(jià)比較小。

 三、代碼實(shí)現(xiàn)以及詳細(xì)解釋

1. 初步介紹

定義結(jié)構(gòu)體，以及棧內(nèi)數(shù)據(jù)類型初始化棧         void STInit(ST* pst);

銷毀棧             void STDestroy(ST* pst);

添加數(shù)據(jù)         void STPush(ST* pst, STDataType x);

刪除數(shù)據(jù)         void STPop(ST* pst)；

彈出數(shù)據(jù)         STDataType STTop(ST* pst);

判斷是否為空  bool STEmpty(ST* pst);

判斷大小         int STSize(ST* pst);

2. 定義結(jié)構(gòu)體，以及棧內(nèi)數(shù)據(jù)類型

代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
typedef int STDataType;  //定義棧內(nèi)數(shù)據(jù)類型，方便后面修改
typedef struct Stack    //創(chuàng)建棧的基本結(jié)構(gòu)
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

這幾行代碼是棧的地基，也是這個(gè)結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的代碼了。

3. 初始化棧 void STInit(ST* pst);

代碼：

// 初始化棧
void STInit(ST* pst)
{
	assert(pst);   //判斷是否為空指針
	pst->a = NULL; //棧為空的，所以先初始化為空指針
	pst->top = 0;  
	pst->capacity = 0;
}

初始化棧，顧名思義就是把棧的結(jié)構(gòu)上面添加一些初始值。讓前面的地基有框架。

4. 銷毀棧 void STDestroy(ST* pst);

代碼： 

// 銷毀棧
void STDestroy(ST* pst)
{
	assert(pst);
	free(pst->a);  //釋放指針
	pst->a = NULL; //置空指針a
	pst->top = 0;  //把棧頂?shù)奈恢媒档?，釋放?shù)據(jù)
	pst->capacity = 0;//把棧的大小置為0
}

創(chuàng)建以后肯定是要銷毀的，要不然就會(huì)造成內(nèi)存泄漏。

5.添加數(shù)據(jù) void STPush(ST* pst, STDataType x);

代碼：

// 添加數(shù)據(jù)
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
	if (pst->capacity == pst->top)  //判斷是否要擴(kuò)容
	{
		int newcapacity = (pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2); //擴(kuò)容步驟，當(dāng)為空棧時(shí)擴(kuò)基礎(chǔ)的大小，不為空則擴(kuò)成原來(lái)的二倍
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));//使用realloc擴(kuò)出來(lái)一定的空間
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}
		pst->a = tmp;   //初始化這一塊空間
		pst->capacity = newcapacity;
	}
	pst->a[pst->top] = x;  //把x的直插入到棧的頂部
	pst->top++;
}

添加數(shù)據(jù)也是很重要的一個(gè)步驟，這一步直接決定了這個(gè)棧的成功與否。添加的時(shí)候要首先判斷后面的空間是否足夠，夠的話直接加上去，不夠的話就擴(kuò)容。

6.刪除數(shù)據(jù) void STPop(ST* pst)；

// 刪除數(shù)據(jù)
void STPop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(!(STEmpty(pst)));  //判斷是否為空
	pst->top--;
}

刪除數(shù)據(jù)的時(shí)候要借助后面的判空函數(shù)，為空就不能再刪除了

7. 彈出數(shù)據(jù) STDataType STTop(ST* pst);

代碼：

// 彈出數(shù)據(jù)
STDataType STTop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(!(STEmpty(pst)));
	return pst->a[pst->top - 1];
}

彈出數(shù)據(jù)就是：調(diào)用完這個(gè)函數(shù)以后可以返回棧頂?shù)闹?/p>

8. 判斷是否為空  bool STEmpty(ST* pst);

// 判斷是否為空
bool STEmpty(ST* pst)
{
	assert(pst);
	return pst->top == 0;//判空
}

判空就是看里面還有數(shù)據(jù)沒(méi)有了，有的話返回false 沒(méi)有數(shù)據(jù)也就是空值的狀態(tài)就返回true

9. 判斷大小 int STSize(ST* pst);

代碼：

// 判斷大小
int STSize(ST* pst)
{
	assert(pst);
	return pst->top;
}

直接返回棧頂就可以了

到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)棧及棧的詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)棧內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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