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1.概念

  1. 压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,入数据在栈顶。
  2. 出栈:栈的删除操作叫做出栈,出数据也在栈顶。
  3. 栈的元素遵循后进先出LIFO(Last In First Out)的原则。后面进来的数据先出去

2.栈的实现

  1. 三种实现方法,数组,单链表,双链表
  2. 这里我们采用数组,因为数组的缓存利用率高,而且基于结构更加容易访问,异地扩容的时候会消耗时间,但是这个开销对于栈来说很小。
  3. 双链表虽然很方便,有前后指针但是要多维护一个指针,同时也会增加空间的浪费,那还不然单链表。
  4. 分为三个部分,Stack.h 和 Stack.c 还有test.c;这里只说Stack.c的核心部分
  5. 栈的基本结构
typedef struct Stack
{STDataType* pa;//数组int top;//栈顶int capacity;//有效个数
}ST;

2.1初始化,销毁

  1. 这里的关键问题点在于,初始化为0(下标位置) 的时候你要不要放入数据?,可是初始化本来就不用放数据
  2. 在top位置放数据的时候,需要 top++指向下一个地方,为下一个准备放数据

//初始化
void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->pa = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);ps->top = ps->capacity = 0;free(ps);//删除元素不行销毁,因为数组的空间是一次性开辟的ps = NULL;
}

2.2压栈(push),删除(pop)

  1. 压栈就是插入到数组后面,再插入之前需要看看有没有空间,就在结构体里面的ps->size插入就行,假如是2,刚好放到数组下标2位置处
  2. 防止数据丢失不要直接空间给ps->pa,而是先拿个tmp的临时空间来装着
  3. 如果还是不太熟悉,看看我的单链表这篇文章更加详细
//压栈
void STPush(ST* ps,STDataType x)
{assert(ps);//为NULL,你插入个屁if (ps->top == ps->capacity)//相等说明没空间{int new = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->pa,sizeof(STDataType) * new);//假如pa 为NULL则 和malloc一样if (tmp == NULL){perror("STPush()::realloc()");return;}//不要让ps->pa 直接去接收新空间的地址ps->pa = tmp;ps->capacity = new;}ps->pa[ps->top] = x;ps->top++;
}
  1. pop,只有一行可不可不调用函数,删除数据呢?不行;因为没有断言检查了
  2. 这里直接有效个数,top-- 就行
  3. 入栈顺序不代表出栈顺寻,可以边进变出,或者入3个在途中出两个
  4. 进栈顺序只有一种,出栈顺序有很多种
//删除
void STPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top);//为0 不能删了ps->top--;
}

2.3有效个数(size),栈顶数据(top),栈是否为NULL(empty)

//有效个数
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}
//取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top > 0);//不大于0,你还怎么取栈顶元素return ps->pa[ps->top - 1];//因为是有效元素的前一个
}
bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;//表达式为真返回1,假返回0
}

2.4完整代码

2.4.1Stack.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
//可任意更换类型
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* pa;//数组int top;//栈顶int capacity;//有效个数
}ST;//初始化和销毁
void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);//压栈和出栈
void STPush(ST* ps, STDataType x);
void STPop(ST* ps);//栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);//有效个数
int STSize(ST* ps);//判断是否为NULL
bool STEmpty(ST* ps);

2.4.2Stack.c

#include "Stack.h"
//初始化
void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->pa = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}//压栈
void STPush(ST* ps,STDataType x)
{assert(ps);//为NULL,你插入个屁if (ps->top == ps->capacity)//相等说明没空间{int new = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->pa,sizeof(STDataType) * new);//假如pa 为NULL则 和malloc一样if (tmp == NULL){perror("STPush()::realloc()");return;}//不要让ps->pa 直接去接收新空间的地址ps->pa = tmp;ps->capacity = new;}ps->pa[ps->top] = x;ps->top++;
}
//删除
void STPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top);//为0 不能删了ps->top--;
}
//取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top > 0);//不大于0,你还怎么取栈顶元素return ps->pa[ps->top - 1];//因为是有效元素的后一个
}
//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);ps->top = ps->capacity = 0;free(ps);//删除元素不行销毁,因为数组的空间是一次性开辟的ps = NULL;
}
//有效个数
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}
//判空
bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;//表达式为真返回1,假返回0
}

2.4.3test.c

#include "Stack.h"
void STTest()
{ST s;STInit(&s);//压栈STPush(&s, 1);STPush(&s, 2);STPop(&s);//边进边出STPush(&s, 3);STPush(&s, 4);//printf("%d\n", STTop(&s));//STPop(&s);//printf("%d\n", STTop(&s));//STPop(&s); //STPop(&s);//printf("%d\n", STTop(&s));//STPop(&s);//STPop(&s);while (!STEmpty(&s))//返回假(0),返回的结果为假 就运行{printf("%d ", STTop(&s));STPop(&s);}
}
int main()
{STTest();return 0;
}

总结:

  1. 栈的整体不算难,学会理解后要独立完成联系
  2. 栈也是有应用场景的,至于为什么有这些结构体,都是前人发明出来的,学习知识有延后性;意思就是说从小到大不是学习的所有知识都是有用的,但是也要学
  3. 这个时候就体现了,笔记和博客的重要性;方便后续复习,知识多了肯定记不住
http://www.zhongyajixie.com/news/47204.html

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