目录
- 1.栈
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- 1.1栈的概念及结构
- [1.2 栈的实现](#1.2 栈的实现)
-
- [1.1.0 栈的初始化](#1.1.0 栈的初始化)
- [1.1.1 销毁](#1.1.1 销毁)
- [1.1.2 入栈](#1.1.2 入栈)
- [1.1.3 出栈](#1.1.3 出栈)
- [1.1.4 获取栈中有效元素个数](#1.1.4 获取栈中有效元素个数)
- [1.1.5 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](#1.1.5 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)
- [1.1.6 获取栈顶元素](#1.1.6 获取栈顶元素)
- [1.1.7 验证](#1.1.7 验证)
- [附录 栈的C语言实现源码](#附录 栈的C语言实现源码)
1.栈
1.1栈的概念及结构
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
1.2 栈的实现
在VS2022中新建一个工程
- stack20250308.h（栈的类型定义、接口函数声明、引用的头文件）
- stack20250308.c（栈的接口函数的实现）
- stackTest20250308.c（主函数、测试各个接口功能）
- 实现接口
c
// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
c
// 初始化栈
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestroy(ST* ps);
// 入栈，插入
void STPush(ST* ps, STDataType x);
// 出栈，删除
void STPop(ST* ps);
//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* 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
bool STEmpty(ST* ps);
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);1.1.0 栈的初始化
c
// 初始化栈
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*4);
if (ps->a == NULL)
{
perror("STInit::malloc fail!");
return;
}
ps->capacity = 4;
ps->top = 0;//top是栈顶元素的下一个位置
//ps->top =-1;//top是栈顶元素位置
}1.1.1 销毁
c
//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}1.1.2 入栈
c
// 入栈，插入
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
STDataType* tem = (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType) * ps->capacity*2);//扩容当前的2倍
if (ps->a == NULL)
{
perror("STInit::relloc fail!");
return;
}
ps->a = tem;
ps->capacity *= 2; //修改容量
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}1.1.3 出栈
c
// 出栈，删除
void STPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));//检查是否为空，为空就报错，
ps->top--;//直接--，但是空栈的时候就不能继续--，所以在之前进行是否为空的检查。
}1.1.4 获取栈中有效元素个数
c
//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
//top就是size
return ps->top;
}1.1.5 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
c
//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
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}1.1.6 获取栈顶元素
c
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->a[ps->top - 1];//top是最后一个元素的下一个位置，所以-1
}1.1.7 验证
- 验证的时候，我们栈是不能打印的，我们需要一个一个出栈打印栈顶元素
c
void STTest()
{
ST st;
STInit(&st);
STPush(&st, 1);
STPush(&st, 2);
STPush(&st, 3);
STPush(&st, 4);
STPush(&st, 5);
while (!STEmpty(&st))
{
printf("%d ", STTop(&st));
STPop(&st);
}
STDestroy(&st);
}插入
删除
栈有效个数验证
附录 栈的C语言实现源码
.h文件
c
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//静态的
//#define N 10
//typedef struct Stack
//{
// int a[N];
// int top;
//
//}Stack;
// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
// 初始化栈
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestroy(ST* ps);
// 入栈，插入
void STPush(ST* ps, STDataType x);
// 出栈，删除
void STPop(ST* ps);
//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* 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
bool STEmpty(ST* ps);
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);.c文件
c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"stack20250308.h"
// 初始化栈
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*4);
if (ps->a == NULL)
{
perror("STInit::malloc fail!");
return;
}
ps->capacity = 4;
ps->top = 0;//top是栈顶元素的下一个位置
//ps->top =-1;//top是栈顶元素位置
}
//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}
// 入栈，插入
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
STDataType* tem = (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType) * ps->capacity*2);//扩容当前的2倍
if (ps->a == NULL)
{
perror("STInit::relloc fail!");
return;
}
ps->a = tem;
ps->capacity *= 2; //修改容量
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
// 出栈，删除
void STPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));//检查是否为空，为空就报错，
ps->top--;//直接--，但是空栈的时候就不能继续--，所以在之前进行是否为空的检查。
}
//获取栈中有效元素个数
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
//top就是size
return ps->top;
}
//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
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
//获取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->a[ps->top - 1];//top是最后一个元素的下一个位置，所以-1
}test.c文件
c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"stack20250308.h"
void STTest()
{
ST st;
STInit(&st);
STPush(&st, 1);
STPush(&st, 2);
STPush(&st, 3);
STPush(&st, 4);
STPush(&st, 5);
STPop(&st);
STPop(&st);
int size = STSize(&st);
printf("栈有效元素为：%d\n", size);
while (!STEmpty(&st))
{
printf("%d ", STTop(&st));
STPop(&st);
}
STDestroy(&st);
}
int main()
{
STTest();
return 0;
}