数据结构之栈（数组实现）

数据结构之栈

一、栈的概念与结构。

1、概念：栈是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。栈中的数据元素遵守后进先出原则，即LIFO(Last In First Out)的原则。

2、栈的插入操作：进栈/压栈/入栈

栈的删除操作: 出栈/弹栈

3、进栈出栈的变化形式（重要）

我们想一下，是否最先进栈的元素，就只能最后出栈呢？

其实不然。举例如下：

例如：我们现在要将1、2、3依次进栈，那么会出现哪些出栈顺序呢？

（1）1、2、3一次进栈，再出栈，则顺序为：3->2->1

（2）1、2先进栈，然后出栈2，再进栈3，再一次出栈，则顺序为：2->3->1

（3）1、2先进栈，然后一次出栈2、1，再进栈3，再出栈3，则顺序为：2->1->3

（4）1进栈，1出栈，2进栈，2出栈，3进栈，3出栈，则顺序为：1->2->3

（5）1进栈，1出栈，2、3进栈，再依次出栈，则顺序为：1->3->2

注意：虽然出栈情况多，但是一定不会出现3->1->2的出栈方式。因为要3出栈，则必须让1、2先进栈，当3出栈时，后续出栈的顺序为2->1,不可能为1->2

二、栈的实现

栈的头文件（Stack.h）

// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* _a;
	int _top;		// 栈顶
	int _capacity;  // 容量 
}Stack;
// 初始化栈 
void StackInit(Stack* ps); 
// 入栈 
void StackPush(Stack* ps, STDataType data); 
// 出栈 
void StackPop(Stack* ps); 
// 获取栈顶元素 
STDataType StackTop(Stack* ps); 
// 获取栈中有效元素个数 
int StackSize(Stack* ps); 
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0 
int StackEmpty(Stack* ps); 
// 销毁栈 
void StackDestroy(Stack* ps);

（1）检查栈空间的容量

void CheckCapacity(Stack* ps)
{
	if (ps->size >= ps->capacity)
	{
		ps->capacity *= 2;
		ps->array = (STDataType *)realloc(ps->array, ps->capacity * sizeof(STDataType));
	}
}

（2）栈的初始化

void StackInit(Stack* ps)
{
	ps->array = (STDataType *)calloc(DEFSTACKSIZE, sizeof(STDataType));
	ps->capacity = DEFSTACKSIZE;
	ps->size = 0;
}

（3）头插

void StackPush(Stack* ps, STDataType x)
{
	CheckCapacity(ps);
	ps->array[ps->size++] = x;
}

（4）尾删

void StackPop(Stack* ps)
{
	if (ps->size == 0)
	{
		return;
	}
	ps->size--;
}

（5）返回栈空间的栈顶元素

STDataType StackTop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	return ps->array[ps->size - 1];
}

（6）判断栈空间元素是否为空

int StackEmpty(Stack* ps)
{
	return ps->size == 0;
}

（7）返回栈空间的元素个数

int StackSize(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->size;
}

（8）销毁栈空间

c 复制代码

void StackDestory(Stack* ps)
{
	if (ps->array)
	{ 
		free(ps->array);
		ps->array = NULL;
		ps->size = 0;
		ps->capacity = 0;
	}
}