栈-结构体定义与基本操作

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特点：先进后出 Last In First Out (LIFO)，特殊的线性表，只能在栈的一端进行操作
术语：进栈，出栈，栈顶元素，栈顶，栈顶元素，栈顶，空栈

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1. 栈（栈顶指针指向-1）

1. 1 结构体

# define MaxSize 10
typedef struct {
	int data[MaxSize];
	int top;    // 额外的空间来存储栈顶指针，指向栈顶元素
} SqStack;      // SequeStack

1.2 初始化栈

void InitStack(SqStack* S) {
	S->top = -1;    // 初始化栈顶指针，如果栈顶指针指向null是爆错的
}

1.3 判空操作

bool EmptyStack(SqStack* S) {
	return (S->top == -1);
}

1.4 进栈

一定要先移动指针，确保指针指向栈顶，再进行其他操作

bool Push(SqStack* S, int x){
	// MaxSize=10, 如果S->top栈顶指针指向索引9，则表示栈满
	if (S->top == MaxSize-1) { return false; }
	// 以下两步等价于：S->data[++S->top] = x;
	S->top = S->top + 1;    // 指针向前，top永远指向栈顶
	S->data[S->top] = x;    // 存放元素
	return true;
}

1.5 出栈

先取值，再移动指针

bool Pop(SqStack* S, int* x){
	// 栈空，无法出栈元素
	if (S->top == -1) { return false; }
	// 先取值，再top指针-1，以下两步等价于：*x = s->data[S->top--]
	*x = S->data[S->top];    // 将栈顶元素取出，赋值给x变量
	S->top = S->top - 1;     // 逻辑上减少该值，实际内存没有删除该变量
	return true;
}

1.6 取栈顶元素

和出栈类似，出栈是取值且移动栈顶指针，而取栈顶元素不需要将指针进行后移，也就是不需要删除栈内元素

bool GetTop(SqStack* S, int* x){
	if (S->top == -1) { return false; }    // 栈空
	*x = S->data[S->top];
	return true;
}

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1. 栈（栈顶指针指向0）

1. 1 结构体

# define MaxSize 10
typedef struct {
	int data[MaxSize];
	int top;    // 额外的空间来存储栈顶指针，指向栈顶元素
} SqStack;      // SequeStack

1.2 初始化栈

void InitStack(SqStack* S) {
	S->top = 0;    // 初始化栈顶指针，这里指向0索引
}

1.3 判空操作

bool EmptyStack(SqStack* S) {
	return (S->top == 0);
}

1.4 进栈

bool Push(SqStack* S, int x){
	// 栈满
	if (S->top == MaxSize) { return false; }
	// 以下两步等价于：S->data[S->top++] = x;
	S->data[S->top] = x;    // 存放元素
	S->top = S->top + 1;    // 指针向前，top永远指向栈顶
	return true;
}

1.5 出栈

先取值，再移动指针

bool Pop(SqStack* S, int* x){
	// 栈空，无法出栈元素
	if (S->top == 0) { return false; }
	// 先取值，再top指针-1，以下两步等价于：*x = s->data[--S->top]
	S->top = S->top - 1;     // 逻辑上减少该值，实际内存没有删除该变量
	*x = S->data[S->top];    // 将栈顶元素取出，赋值给x变量
	return true;
}

1.6 取栈顶元素

和出栈类似，出栈是取值且移动栈顶指针，而取栈顶元素不需要将指针进行后移，也就是不需要删除栈内元素

bool GetTop(SqStack* S, int* x){
	if (S->top == -1) { return false; }    // 栈空
	*x = S->data[S->top];
	return true;
}

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3. 两种方式对比

3.1 入栈

3.2 出栈

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4. 链栈

链栈其实就是单链表，在单链表中不断进行头插法，就是链栈中的进栈，在单链表中每次在头节点进行后删操作，就是出栈操作。

// 链栈节点结构体
typedef struct {
	int data;
	struct LinkNode* next;
} LinkNode;

// 链栈结构体
typedef struct {
	LinkNode* top;
} LiStack;

// 创建一个空链栈
LiStack* createStack() {
	LiStack* stack = (LiStack*)malloc(sizeof(LiStack));
	stack->top = NULL; // 初始化栈顶指针为空
	return stack;
}