C语言实现堆栈

最新推荐文章于 2024-04-06 00:17:47 发布

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分类专栏：数据结构经典数据结构

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本文详细介绍了三种堆栈的实现方式：使用固定大小数组、动态数组及链表。每种实现都包括了基本操作如进栈、出栈等，并提供了源代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

堆栈特点：后进先出(Last-In First-Out,LIFO)
基本操作：进栈(push)和出栈(pop)
其他操作：空堆栈不能执行pop操作，因此需要判断堆栈是否为空。堆栈如果存在最大长度限制，那么需要判断堆栈是否已满。

一、数组实现堆栈

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

#define STACK_TYPE int
#define STACK_SIZE 100

void push(STACK_TYPE value);
STACK_TYPE pop(void);
STACK_TYPE top(void);
int is_Empty(void);
int is_full(void);

static STACK_TYPE stack[STACK_SIZE];
static int top_element = -1;

void push(STACK_TYPE value)
{
	assert(!is_full());
	top_element += 1;
	stack[top_element] = value;
}

STACK_TYPE pop(void)
{
	STACK_TYPE temp;
	assert(!is_Empty());
	temp = stack[top_element];
	top_element -= 1;
	return temp;
}

STACK_TYPE top(void)
{
	assert(!is_Empty());
	return stack[top_element];
}

int is_Empty()
{
	return top_element == -1;
}

int is_full()
{
	return top_element == STACK_SIZE - 1;
}

二、动态数组实现堆栈

#include<stdio.h>
using namespace std;

#define STACK_TYPE int

static STACK_TYPE *stack;
static size_t stack_size;
static int top_element = -1;

void create_stack(size_t size);
void destory_stack(void);
void push(STACK_TYPE value);
STACK_TYPE pop(void);
STACK_TYPE top(void);
int is_Empty();
int is_Full();

void create_stack(size_t size)
{
	assert(stack_size==0);
	stack_size = size;
	stack = (STACK_TYPE*)malloc(stack_size * sizeof(STACK_TYPE));
	assert(stack!=NULL);
}

void destory_stack()
{
	assert(stack_size>0);
	stack_size = 0;
	free(stack);
	stack = NULL;
}

void push(STACK_TYPE value)
{
	assert(!is_Full());
	top_element += 1;
	stack[top_element] = value;
}

STACK_TYPE pop()
{
	STACK_TYPE temp;
	assert(!is_Empty());
	temp = stack[top_element];
	top_element -= 1;
	return temp;
}

STACK_TYPE top()
{
	assert(!is_Empty());
	return stack[top_element];
}

int is_Empty()
{
	assert(stack_size>0);
	return top_element == - 1;
}

int is_Full()
{
	assert(stack_size>0);
	return top_element == stack_size-1;
}

三、链式堆栈

#include<stdio.h>
using namespace std;

#define FALSE 0
#define STACK_TYPE int

typedef struct STACK_NODE {
	STACK_TYPE value;
	struct STACK_NODE *next;
}StackNode;

static StackNode *stack;

void destory_stack();
void push(STACK_TYPE value);
void pop();
STACK_TYPE top();
int  is_Empty();
int  is_Full();

void destory_stack()
{
	while (!is_Empty())
		pop();
}

void push(STACK_TYPE value)
{
	StackNode *new_node;
	new_node = (StackNode*)malloc(sizeof(StackNode));
	assert(new_node != NULL);
	new_node->value = value;
	new_node->next = stack;
	stack = new_node;
}

void pop()
{
	StackNode *first_node;
	assert(!is_Empty);
	first_node = stack;
	stack = first_node->next;
	free(first_node);
}

STACK_TYPE top()
{
	assert(!is_Empty());
	return stack->value;
}

int is_Empty()
{
	return stack == NULL;
}

int is_Full()
{
	return FALSE;  //链式堆栈不会满
}