栈的实现

原创于 2017-08-26 17:08:11 发布 · 309 阅读

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本文介绍了栈的基本存储结构及核心操作，包括初始化、获取栈顶元素、压栈与弹栈，并详细解释了realloc函数的工作原理及其两种不同场景的应用。

栈的存储结构：

typedef struct{
       elemtype *top;
       elemtype *base;
       int stacksize;
}SqStack;

函数InitStack，构造一个空栈：

status InitStack(SqStack& s){
       s.base=(elemtype *)malloc(100*sizeof(elemtype));
       if(!s.base)exit(OVERFLOW);
       s.top=s.base;
       s.stacksize=100;
       return true;
       
}

函数GetTop，若栈不空则用指定变量返回栈顶元素，并返回true，否则返回false：

status GetTop(SqStack& s,elemtype &e){
       if(s.top==s.base)return false;
       else{
              e=*(s.top-1);
              return true;
       }
}

函数Push，插入元素为新的栈顶元素，若栈已满，则扩大栈的大小：

status Push(SqStack& s,elemtype& e){
       if(s.top-s.base>=s.stacksize){
       {
              s.base=(elemtype *)realloc(s.base,(s.stacksize+10)*sizeof(elemtype));
              if(!s.base)exit(OVERFLOW);
              s.top=s.base+s.stacksize;
              s.stacksize+=10;
       }
       *(s.top++)=e;
}

关于realloc，在堆中重分配内存时有两种情况：

1、如果有足够空间用于扩大指向的内存块，则分配额外内存，并返回原首地址指针。这里说的是“扩大”，我们知道，realloc是从堆上分配内存的，当扩大一块内存空间时， realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节，如果能够满足，自然天下太平。也就是说，如果原先的内存大小后面还有足够的空闲空间用来分配，加上原来的空间大小＝ newsize。那么就ok。得到的是一块连续的内存。
2、如果原先的内存大小后面没有足够的空闲空间用来分配，那么从堆中另外找一块newsize大小的内存。并把原来大小内存空间中的内容复制到newsize中。返回新的首地址指针。（数据被移动了）。

函数Pop，若栈不空，则返回并删除栈顶元素：

status pop(SqStack& s,elemtype &e){
       if(s.top==s.base)return false;
       e=*(s.top--);
       return true;
}