数据结构之受限线性表-栈

目录

 

1.栈的基本概念

2.入栈和出栈图示

3.栈的顺序存储及链式存储示意图

4.栈的顺序存储代码示例

5.栈的链式存储代码示例

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1.栈的基本概念

概念：
首先栈是一个线性表，栈元素具有线性关系，即前驱后继关系。只不过它是一种受限制的线性表，定义中说明栈这种线性表在线
性表的表尾进行插入或者删除操作，这里的表尾是指栈顶，而不是栈底.
特点：
先进后出(First In Last Out,FILO结构)
特性：
栈的插入和删除位置始终只能在栈进行，栈底是固定的，最先进的只能在栈底.
操作：
栈的插入操作，叫做进栈，也称压栈，类似子弹入弹夹.
栈的删除操作：叫做出栈，也称弹栈退栈，如同从弹夹中的子弹弹出.

2.入栈和出栈图示

 

3.栈的顺序存储及链式存储示意图

 

4.栈的顺序存储代码示例

/*
文件名：SeqStack.h
作者：Muten
编码时间：20201023
编码目的：栈的顺序存储相关声明
代码功能：栈的顺序存储相关声明
测试环境：Mircosoft Visual Studio Professional 2015 版本14.0.25431.01 Update3
版本信息：VER1.0
*/
#pragma once
#ifndef SEQSTACK_H
#define SEQSTACK_H

#define MAX_SIZE 1024
#define SEQEMPTY_TRUE 1
#define SEQEMPTY_FALSE 0



typedef struct SEQSTACK {
	void* data[MAX_SIZE];
	int size;
}SeqStack;
// 初始化栈
SeqStack* Init_SeqStack();

// 入栈(压栈)
void Push_SeqStack(SeqStack* stack,void* data);

// 返回栈顶元素
void* Top_SeqStack(SeqStack* stack);

// 出栈
void Pop_SeqStack(SeqStack* stack);

// 判断是否为空
int IsEmpty(SeqStack* stack,void* data);

// 返回栈中元素的个数
int Size_SeqStack(SeqStack* stack);

// 清空栈
void Clear_Stack(SeqStack* stack);

// 销毁
void FreeSpace_SeqStack(SeqStack* stack);

#endif

/*
文件名：SeqStack.c
作者：Muten
编码时间：20201023
编码目的：栈的顺序存储相关实现
代码功能：栈的顺序存储相关实现
测试环境：Mircosoft Visual Studio Professional 2015 版本14.0.25431.01 Update3
版本信息：VER1.0
*/
#include "SeqStack.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
SeqStack * Init_SeqStack()
{
	SeqStack* stack = (SeqStack*)malloc(sizeof(SeqStack));
	for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++)
	{
		stack->data[i] = NULL;
	}
	stack->size = 0;
	return stack;
}

void Push_SeqStack(SeqStack * stack, void * data)
{
	if (stack == NULL || data == NULL)
		return;
	if (stack->size == MAX_SIZE)
		return;
	stack->data[stack->size] = data;
	stack->size++;

}

void * Top_SeqStack(SeqStack * stack)
{
	if ((stack == NULL)||(stack->size == 0))
		return;
	return stack->data[stack->size -1];
}

void Pop_SeqStack(SeqStack * stack)
{
	if ((stack == NULL) || (stack->size == 0))
		return;
	stack->data[stack->size - 1] = NULL;
	stack->size--;

}

int IsEmpty(SeqStack * stack, void * data)
{
	if(stack == NULL)
	   return -1;
	if (stack->size == 0)
		return SEQEMPTY_TRUE;
	return SEQEMPTY_FALSE;
}

int Size_SeqStack(SeqStack * stack)
{
	return stack->size;
}

void Clear_Stack(SeqStack * stack)
{
	if (stack == NULL)
		return;
	for (int i = 0; i < stack->size; i++)
		stack->data[i] = NULL;
	stack->size = 0;
}

void FreeSpace_SeqStack(SeqStack * stack)
{
	if (stack == NULL)
		return;
	free(stack);

}

/*
文件名：main.c
作者：Muten
编码时间：20201023
编码目的：演示栈的顺序存储相关代码
代码功能：测试栈的顺序存储相关
测试环境：Mircosoft Visual Studio Professional 2015 版本14.0.25431.01 Update3
版本信息：VER1.0
*/
#include "SeqStack.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct PERSON {
	char name[64];
	int  age;

}Person;
int main()
{
	SeqStack* stack = Init_SeqStack();

	Person p1 = {"aaa",10};
	Person p2 = { "bbb",20 };
	Person p3 = { "ccc",30 };
	Person p4 = { "ddd",40 };
	Person p5 = { "eee",50 };

	Push_SeqStack(stack,&p1);
	Push_SeqStack(stack, &p2);
	Push_SeqStack(stack, &p3);
	Push_SeqStack(stack, &p4);
	Push_SeqStack(stack, &p5);
	printf("栈的元素个数:%d \n", stack->size);

	while (Size_SeqStack(stack) > 0)
	{
		Person* person = (Person*)Top_SeqStack(stack);
		printf("Name:%s, Age：%d\n", person->name,person->age);
		Pop_SeqStack(stack);
	}
	FreeSpace_SeqStack(stack);
	system("pause");
}

5.栈的链式存储代码示例

/*
文件名：LinkStack.c
作者：Muten
编码时间：20201023
编码目的：栈的链式存储的函数声明
代码功能：栈的链式存储的函数声明
测试环境：Mircosoft Visual Studio Professional 2015 版本14.0.25431.01 Update3
版本信息：VER1.0
*/
#pragma once
#ifndef LINKSTACK_H
#define LINKSTACK_H

// 链式栈的节点
typedef struct LINKNODE {
	struct LINKNODE* next;
}LinkNode;
// 链式栈
typedef struct LINKSTACK
{
	LinkNode head;
	int size;
}LinkStack;

// 初始化
LinkStack* Init_LinkStack();

// 入栈
void Push_LinkStack(LinkStack* stack,LinkNode* data);

// 出栈
void Pop_LinkStack(LinkStack* stack);

// 返回栈顶元素
LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack);

// 返回栈元素的个数
int Size_LinkStatck(LinkStack* stack);

// 清空栈
void Clear_LinkStack(LinkStack* stack);
// 销毁栈
void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack);

#endif

/*
文件名：LinkStack.c
作者：Muten
编码时间：20201023
编码目的：演示栈的链式存储的函数实现
代码功能：栈的链式存储的函数实现
测试环境：Mircosoft Visual Studio Professional 2015 版本14.0.25431.01 Update3
版本信息：VER1.0
*/
#include "LinkStack.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
LinkStack * Init_LinkStack()
{
	LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));
	stack->head.next = NULL;
	stack->size = 0;
	return stack;
}

void Push_LinkStack(LinkStack * stack, LinkNode * data)
{
	if (stack == NULL || data == NULL)
		return;
	data->next = stack->head.next;
	stack->head.next = data;
	stack->size++;
}

void Pop_LinkStack(LinkStack * stack)
{
	if ((stack == NULL) || (stack->size == 0))
		return;
	// 第一个有效节点
	LinkNode* pNext = stack->head.next;
	stack->head.next = pNext->next;
	stack->size--;

}

// 返回栈顶元素，即是头节点后面的那个元素
LinkNode * Top_LinkStack(LinkStack * stack)
{
	if ((stack == NULL)|| (stack->size == 0))
		return NULL;
	return stack->head.next;
}

int Size_LinkStatck(LinkStack * stack)
{
	if ((stack == NULL) || (stack->size == 0))
		return -1;
	return stack->size;
}

void Clear_LinkStack(LinkStack * stack)
{
	if (stack == NULL)
		return;
	stack->head.next = NULL;
	stack->size = 0;
}

void FreeSpace_LinkStack(LinkStack * stack)
{
	if (stack == NULL)
		return;
	free(stack);
}

/*
文件名：main.c
作者：Muten
编码时间：20201023
编码目的：演示栈的链式存储相关代码
代码功能：测试栈的链式存储相关
测试环境：Mircosoft Visual Studio Professional 2015 版本14.0.25431.01 Update3
版本信息：VER1.0
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "LinkStack.h"
typedef struct PERSON {
	LinkNode node;
	char name[64];
	int age;
}Person;


int main()
{
	// 创建栈
	LinkStack* stack = Init_LinkStack();
	// 创建数据
	Person p1, p2, p3, p4, p5;
	strcpy_s(p1.name,6, "aaaa");
	strcpy_s(p2.name,6, "bbbb");
	strcpy_s(p3.name,6, "cccc");
	strcpy_s(p4.name,6, "dddd");
	strcpy_s(p5.name,6, "eeee");

	p1.age = 10;
	p2.age = 20;
	p3.age = 30;
	p4.age = 40;
	p5.age = 50;

	// 入栈
	Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p1);
	Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p2);
	Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p3);
	Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p4);
	Push_LinkStack(stack,(LinkNode*)&p5);

	// 输出
	while (Size_LinkStatck(stack) > 0)
	{
		// 取出栈顶元素
		Person* p = (Person*)Top_LinkStack(stack);
		printf("name:%s,Age：%d.\n",p->name,p->age);
		// 弹出栈顶元素
		Pop_LinkStack(stack);
	}
	// 销毁栈
	FreeSpace_LinkStack(stack);

	system("pause");

}