C语言-实现栈(stack)

本文深入解析了栈数据结构的定义与特性,包括其基本运算如压栈和出栈,以及栈的先进后出(FILO)特性。通过代码示例展示了如何使用C语言实现一个简单的栈,包括判空、判满、压栈和出栈等核心操作。

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1、什么是栈

栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。

其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算,这一端被称为栈顶,把另一端称为栈底

向一个栈插入新元素称作压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;

从一个栈删除元素称作出栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

栈的特点就是:先进后出(FILO),或是后进先出(LIFO)。

栈的结构可用下图描述:


2、代码实现栈

主要四个操作分别是:判空、判满、压栈、出栈。

代码实现如下:

/*基于结构体----栈的实现
思路:
top始终指向一个待插入的位置  
push操作:1.写入数据  2.top++	3.前提:栈非满
pop操作: 1.top--   2.弹出数据  3.前提:栈非空*/
#include <stdio.h>
typedef struct _stack
{
	char mem[1024];
	int top;
}stack;

int isFull(stack *ps)		//判满
{
	return ps->top == 1024;
}

int isEmpty(stack *ps)		//判空
{
	return ps->top == 0;
}

void push(stack *ps,char ch)	//压栈
{
	ps->mem[ps->top] = ch;
	(ps->top)++;
}

char pop(stack *ps)            //出栈
{
	--(ps->top);
	return ps->mem[ps->top]; 
}

int main()
{
	stack s = { { 0 }, 0 };		//栈初始化
	for (char ch = 'a'; ch <= 'z';ch++)
	{
		if (!isFull(&s))
		{
			push(&s, ch);
		}
	}
	while (!isEmpty(&s))
	{
		putchar(pop(&s));
		puts("");	//换行
	}
	return 0;
}

 

顺序是一种基于数组实现,它的特点是具有随机存取的特性。顺序的基本运算包括进、出和查看顶元素。进操作将元素插入到顶,出操作将顶元素删除并返回,查看顶元素操作返回顶的元素值,但不修改的状态。 在C语言中,顺序的存储结构可以使用一个一维数组来存放中的元素,同时使用一个指示器top来指示顶的位置。在进行进和出操作时,需要更新top的值,使其指向顶元素。 下面是一种常见的顺序的定义和基本操作的示例代码: ```c // 定义中元素的数据类型 typedef int StackElementType; // 定义顺序的存储结构 #define Stack_Size 100 // 的最大容量 typedef struct { StackElementType elem[Stack_Size]; // 用数组存放中元素 int top; // 顶指针 } SeqStack; // 初始化顺序 void Init_SeqStack(SeqStack *S) { S->top = -1; // 初始时为空,顶指针置为-1 } // 进操作 void Push_SeqStack(SeqStack *S, StackElementType x) { if (S->top == Stack_Size - 1) { printf("已满,无法进"); return; } S->top++; // 顶指针加1 S->elem[S->top] = x; // 将新元素放入顶位置 } // 出操作 StackElementType Pop_SeqStack(SeqStack *S) { if (S->top == -1) { printf("为空,无法出"); return -1; // 返回一个特殊值表示出错 } StackElementType x = S->elem[S->top]; // 获取顶元素的值 S->top--; // 顶指针减1 return x; // 返回顶元素的值 } // 查看顶元素 StackElementType GetTop_SeqStack(SeqStack *S) { if (S->top == -1) { printf("为空"); return -1; // 返回一个特殊值表示出错 } return S->elem[S->top]; // 返回顶元素的值 } ```
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