数据结构8:栈 - 技术栈

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简介
栈的数据结构和API函数：

简介

栈是一种类似于枪弹夹一样的数据结构，先进入的最后弹出，后进入的先弹出，如图1所示。栈栈分为栈顶和栈底，栈只允许对栈顶进行操作，从而决定了栈是先进后出的数据结构。

入栈：向栈中添加元素的操作叫做入栈或者压栈，如图2所示。

出栈：从栈中取出元素的操作叫做出栈或者弹栈，如图3所示。

栈的数据结构和API函数：

我们教程中的栈是以线性表为基础实现的，因此栈的数据结构与线性表是一样的，栈的API也是在线性表的基础上实现的。简单的说，栈就是只允许在最前端操作的线性表，只需要在最前端插入元素和取出元素。为了简单方便，我们以单向链表为基础实现栈及其API函数。

栈的数据结构

//将线性表的数据结构定义为栈

c 复制代码

typedef  List Stack;

栈的API函数

栈生成函数：

c 复制代码

Stack *StackCreate()
{
	//定义一个Stack类型的指针
	Stack *temp = NULL;
	//利用ListCreate给分配栈空间
	temp = (Stack *)ListCreate();
	//返回栈指针
	return temp;
}

应用代码

c 复制代码

Stack *mystack = NULL;
//建立一个栈
mystack = StackCreate();

栈销毁函数：

c 复制代码

int StackDestroy(Stack **stack)
{
	int ret;
	//利用ListDestory销毁Stack
	ret = ListDestory(stack);
	//返回操作的结果
	return ret;
}

应用代码：

c 复制代码

StackDestroy(&mystack);

栈清空函数：

c 复制代码

int StackClear(Stack *stack)
{
	int ret;
	//利用ListClear清空Stack
	ret = ListClear(stack);
	//返回操作的结果
	return ret;
}

应用代码：

c 复制代码

StackClear(&mystack);

栈长度获取函数：

c 复制代码

int StackGetlen(Stack *stack)
{
	int ret;
	//利用ListGetLength获取栈长度
	ret = ListGetLength(stack);
	//返回栈的长度
	return ret;
}

应用代码：

c 复制代码

len = StackGetlen(mystack);

栈空检测函数：

c 复制代码

int StackEmpty(Stack *stack)
{
	int len;
	//获取栈的长度
	len = StackGetlen(stack);
	//如果长度为0，说明栈为空，返回1
	if (len==0)
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

应用代码：

c 复制代码

printf("StackEmpty:%d\n", StackEmpty(mystack));

栈满检测函数：

c 复制代码

int StackFull(Stack *stack)
{
	int len;
	len = StackGetlen(stack);
	if (len == xx)
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

占满函数与栈空函数类似，也是根据长度来判断的，因为我们使用的线性表是单向链表，元素可以动态地增加，因此无法判断其何时为满；当采用的线性表为顺序表时，该函数才有意义；也可以自己设定一个最大长度，当栈内元素等于该值时，无法插入元素，从而实现栈满，本文对此不做过多阐述。

元素入栈函数：

c 复制代码

int StackPush(Stack *stack, int data)
{
	int ret;
	//利用ListAdd在栈首部插入元素
	ret =ListAdd(stack,0,data);
	//返回操作的结果
	return ret ;
}

应用代码：

c 复制代码

for (i = 0; i < 5;i++)
{
		StackPush(mystack,i);
}

元素出栈函数：

c 复制代码

int StackPop(Stack *stack)
{
	int ret;
	int data;
	//利用ListDelete在栈首部取出元素
	ret = ListDelete(stack,0,&data);
	//如果操作无误，返回数据，否则返回-1
	if (ret == 0)
	{
		return data;
	}
	return -1;
}

应用代码：

c 复制代码

for (i = 0; i < 5; i++)
{
	printf("%d:%d\n", i, StackPop(mystack));
}