【数据结构与算法】栈的介绍与实现（详解）

原创于 2024-04-18 14:19:47 发布 · 476 阅读

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文章标签：

#java #数据结构 #算法

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// 获取栈顶元素

STDatatype StackTop(ST* ps);

在这里插入图片描述

#include"Stack.h"

//初始化栈

void StackInit(ST* ps)

{

assert(ps);

ps->a = NULL;

ps->top = 0;

ps->capacity = 0;

}

//销毁栈

//栈的内存空间是动态开辟出来的，当我们使用完后必须释放其内存空间，避免内存泄漏

void StackDestory(ST* ps)

{

assert(ps);

if (ps->a)

{

free(ps->a);//释放栈

}

ps->a = NULL;

ps->top = 0;//-1也可以 //栈顶置0

ps->capacity = 0;//容量置0

}

//入栈

//进行入栈操作前，我们需要检测栈的当前状态，若已满，则需要先对其进行增容，然后才能进行入栈操作

void StackPush(ST* ps, STDatatype x)

{

assert(ps);

//检查空间够不够，不够就增容

if (ps->top == ps->capacity)

{

int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;

STDatatype* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDatatype) * newcapacity);

if (tmp == NULL)

{

printf(“realloc fail!\n”);

exit(-1);

}

ps->a = tmp;

ps->capacity = newcapacity;

}

ps->a[ps->top] = x;//栈顶位置存放元素x

ps->top++;//栈顶上移

}

//出栈

void StackPop(ST* ps)//删数据

{

assert(ps);

assert(!StackEmpty(ps));//检测栈是否为空

–ps->top;//栈顶下移

}

//检测栈是否为空

bool StackEmpty(ST* ps)

{

assert(ps);

return ps->top == 0;

}

//获取栈中有效元素个数

int StackSize(ST* ps)

{

assert(ps);

return ps->top;

}

//获取栈顶元素

//top记录的是栈顶，使用top的值便代表栈中有效元素的个数

STDatatype StackTop(ST* ps)

{

assert(ps);

assert(!StackEmpty(ps));//检测栈是否为空

return ps->a[ps->top - 1];//返回栈顶元素

}

简单测试：

在这里插入图片描述

#include"Stack.h"

int main()

{

ST st;

StackInit(&st);

StackPush(&st,1);

StackPush(&st,2);

StackPush(&st,3);

StackPush(&st,4);

StackPush(&st,5);

//若栈非空，逐个获取栈顶元素，出栈

while (!StackEmpty(&st))

{

printf(“%d”, StackTop(&st));

StackPop(&st);

}

printf(“\n”);

StackDestory(&st);

return 0;

}

运行结果：

(遵循后进先出)

1.3栈经典例题<-(戳这里)

在这里插入图片描述

根据题意，可利用栈解决

思路：

建立栈，遇到左括号入栈，遇到右括号，让入栈的左括号的栈顶数据（左括号）对应的右括号和遇到的右括号进行匹配，若相等，接着匹配，直到证明字符串有效，只要匹配时遇到不相等，则字符串无效。

代码实现：

1.先将我们我们之前写的栈原封不动拿过来：

注意：要将栈中存储的元素类型该为char

typedef char STDatatype;//栈中存储的元素类型

typedef struct Stack

{

STDatatype* a;//栈

int top;//栈顶

int capacity;//容量，方便增容

}ST;

// 初始化栈

void StackInit(ST* ps);

// 销毁栈

void StackDestory(ST* ps);

// 入栈

void StackPush(ST* ps,STDatatype x);

// 出栈

void StackPop(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 StackEmpty(ST* ps);

// 获取栈中有效元素个数

int StackSize(ST* ps);

// 获取栈顶元素

STDatatype StackTop(ST* ps);

//初始化栈

void StackInit(ST* ps)

{

assert(ps);

ps->a = NULL;

ps->top = 0;

ps->capacity = 0;

}

//销毁栈

void StackDestory(ST* ps)

{

assert(ps);

if (ps->a)

{

free(ps->a);//释放栈

}

ps->a = NULL;

ps->top = 0;//-1也可以 //栈顶置0

ps->capacity = 0;//容量置0

}

//入栈

void StackPush(ST* ps, STDatatype x)

{

assert(ps);

//检查空间够不够，不够就增容

if (ps->top == ps->capacity)

{

int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;

STDatatype* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDatatype) * newcapacity);

if (tmp == NULL)

{

printf(“realloc fail!\n”);

exit(-1);

}

ps->a = tmp;

ps->capacity = newcapacity;

}

ps->a[ps->top] = x;//栈顶位置存放元素x

ps->top++;//栈顶上移

}

//出栈

void StackPop(ST* ps)//删

{

assert(ps);

assert(!StackEmpty(ps));//检测栈是否为空

–ps->top;//栈顶下移

}

//检测栈是否为空

bool StackEmpty(ST* ps)

{

assert(ps);

return ps->top == 0;

}

//获取栈中有效元素个数

int StackSize(ST* ps)

{

assert(ps);

return ps->top;

}

//获取栈顶元素

STDatatype StackTop(ST* ps)

{

assert(ps);

assert(!StackEmpty(ps));//检测栈是否为空

return ps->a[ps->top - 1];//返回栈顶元素

}

2.逻辑实现：

bool isValid(char * s){

ST st;

StackInit(&st);

bool match=true;

while(*s)

{

if(*s==‘[’||*s==‘(’||*s==‘{’)

{
自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

深知大多数Java工程师，想要提升技能，往往是自己摸索成长或者是报班学习，但对于培训机构动则几千的学费，着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

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总目录展示

该笔记共八个节点（由浅入深），分为三大模块。

高性能。秒杀涉及大量的并发读和并发写，因此支持高并发访问这点非常关键。该笔记将从设计数据的动静分离方案、热点的发现与隔离、请求的削峰与分层过滤、服务端的极致优化这4个方面重点介绍。

一致性。秒杀中商品减库存的实现方式同样关键。可想而知，有限数量的商品在同一时刻被很多倍的请求同时来减库存，减库存又分为“拍下减库存”“付款减库存”以及预扣等几种，在大并发更新的过程中都要保证数据的准确性，其难度可想而知。因此，将用一个节点来专门讲解如何设计秒杀减库存方案。

高可用。虽然介绍了很多极致的优化思路，但现实中总难免出现一些我们考虑不到的情况，所以要保证系统的高可用和正确性，还要设计一个PlanB来兜底，以便在最坏情况发生时仍然能够从容应对。笔记的最后，将带你思考可以从哪些环节来设计兜底方案。

篇幅有限，无法一个模块一个模块详细的展示（这些要点都收集在了这份《高并发秒杀顶级教程》里），麻烦各位转发一下（可以帮助更多的人看到哟！）

由于内容太多，这里只截取部分的内容。
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知，有限数量的商品在同一时刻被很多倍的请求同时来减库存，减库存又分为“拍下减库存”“付款减库存”以及预扣等几种，在大并发更新的过程中都要保证数据的准确性，其难度可想而知。因此，将用一个节点来专门讲解如何设计秒杀减库存方案。

[外链图片转存中…(img-1qwGT2Rn-1713421176232)]

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