数据结构和算法(2)---- Stack 的原理和实现

Stack 的定义和结构

栈(Stack)是仅限于在表尾进行插入和删除的线性表
我们把允许插入和删除的一端称为栈顶(top)，另一端称为栈底(bottom)，不含任何元素的栈称为空栈，栈也被称为先进后出(Last In First Out)的线性表，简称LIFO结构
栈的机构如下图所示：

栈的插入操作，称为进栈，也称为压栈，入栈。类似于子弹压入弹夹
栈的弹出操作，称为出栈，有的也叫做弹栈。类型于子弹从弹夹中弹出

Stack 的抽象数据类型

ADT Stack(队列)
Data:
    同线性表, 元素具有相同的类型，相邻的元素具有前驱和后继关系
Operation:
    InitStack(S*)
    DestroySatck(S*)
    isEmpty(S*)
    Peek(Q*)// 获取栈顶的元素值，但是不弹出栈
    Pop(Q*, *e)
    Push(Q*, e)
    StackSize(Q)
endADT

静态数组实现Stack

• 建立一个 MAX_SIZE 的数组, 用于存放 Stack 中的元素
• 建立int类型 stack->top 代表栈顶，当弹出元素时，取出stack->top位置的值，同时stack->top--指向下一个元素
• 当压入元素时，stack->top++代表的index 存入新压入元素，并且stack->top指向新元素的位置
  

参考实现代码：

#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
   
    int data[MAX_SIZE];
    int top;
}Stack;

static void initStack(Stack* stack) {
   
    stack->top = -1;
}

static int isEmpty(Stack* stack) {
   
    return (stack->top == -1);
}

static int isFull(Stack* stack) {
   
    return (stack->top == MAX_SIZE -1);
}

static void push(Stack* stack, int value) {
   
    if(isFull(stack)) {
   
        fprintf(stderr, "stack is full. \n");
        return;
    }
    stack->top++;
    stack->data[stack->