栈和栈的基本操作

本文介绍了栈作为一种数据逻辑结构,其FILO(先进后出)特性,并详细说明了如何使用顺序表和单链表来表示栈。顺序栈和链式栈的初始化、入栈(压栈)和出栈(弹栈)操作得到了具体实现。文章还提供了一个链式栈的实例,演示了如何入栈和出栈数据。

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  1.栈的概念 first int last out
         栈是一种数据逻辑结构,要求先进后出(FILO)
         只要符合先进后出的逻辑,那么这种数据结构就叫做栈
     栈顶:数据保存到栈里面(入栈)以及出栈操作都必须从栈顶位置开始
     栈底:整个栈最开始的位置
   2.如何表示栈--》stack
         写法一:用顺序表来表示栈 --》顺序栈
                 struct 顺序栈的名字
                 {
                     //数组存放真实数据
                     int buf[50];
                     //定义变量标记栈顶位置
                     int top;
                     //定义变量标记栈底位置(可选的,可写可不写)
                     int bottom;
                 }
         写法二:用单链表表示栈   --》链式栈
                 struct 链式栈的名字
                 {
                     //存放真实数据
                     int data;
                     //指向栈顶位置的指针
                     struct 链式栈的名字 *top;
                     //指向下一个结点的指针
                     struct 链式栈的名字 *next;

 3.顺序栈的实现
         栈的初始化
         入栈(压栈) --》就是把数据存放到栈里面
         出栈(弹栈) --》把数据从栈中取出来,删除
   4.链式栈的实现

顺序栈的实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_SIZE 100

// 定义顺序栈结构
typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int top;
} Stack;

// 初始化栈
void initStack(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

// 判断栈是否为空
int isEmpty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}

// 判断栈是否已满
int isFull(Stack *s) {
    return s->top == MAX_SIZE - 1;
}

// 压栈操作
int push(Stack *s, int value) {
    if (isFull(s)) {
        printf("栈已满,无法压栈!\n");
        return -1;
    }
    s->data[++(s->top)] = value;
    return 0;
}

// 出栈操作
int pop(Stack *s, int *value) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("栈为空,无法出栈!\n");
        return -1;
    }
    *value = s->data[(s->top)--];
    return 0;
}

// 获取栈顶元素
int peek(Stack *s, int *value) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("栈为空,无法获取栈顶元素!\n");
        return -1;
    }
    *value = s->data[s->top];
    return 0;
}

// 主函数进行测试
int main() {
    Stack s;
    initStack(&s);

    push(&s, 10);
    push(&s, 20);
    push(&s, 30);

    int value;
    peek(&s, &value);
    printf("栈顶元素: %d\n", value);

    while (!isEmpty(&s)) {
        pop(&s, &value);
        printf("出栈元素: %d\n", value);
    }

    return 0;
}

链式栈的实现

#include "myhead.h"

//定义一个结构体表示链式栈
struct liststack
{
	//数据域
	int data;
	//指针标记栈顶位置
	struct liststack *top;
	//指针域
	struct liststack *next;
};

//初始化链式栈
struct liststack *stack_init()
{
	struct liststack *stack=malloc(sizeof(struct liststack));
	stack->top=NULL;
	stack->next=NULL;
	return stack;
}

//入栈
int push(struct liststack *stack,int newdata)
{
	struct liststack *newnode=malloc(sizeof(struct liststack));
	newnode->data=newdata;
	newnode->top=NULL;
	newnode->next=NULL;
	//尾插新结点
	struct liststack *p=stack;
	while(p->next!=NULL)
		p=p->next;
	p->next=newnode;
	//更新栈顶指针
	stack->top=newnode;
	return 0;
}

//出栈
int pop(struct liststack *stack)
{
	if(stack->next==NULL)
	{
		printf("此栈已空!\n");
		return -1;
	}
	//备份栈顶位置的数据
	int temp=stack->top->data;
	//删除栈顶的结点
	struct liststack *p=stack;
	while(p->next!=stack->top) //循环结束的时候,p指向的栈顶前面一个结点
		p=p->next;
	p->next=NULL;
	free(stack->top);
	//更新栈顶位置
	stack->top=p;
	return temp;
}

int main()
{
	//初始化栈
	struct liststack *mystack=stack_init();
	
	//入栈4个数据
	push(mystack,18);
	push(mystack,28);
	push(mystack,38);
	push(mystack,48);
	
	//出栈4个数据
	for(int i=0; i<5; i++)
		printf("出栈数据是:%d\n",pop(mystack));
}

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