栈的数据结构详解-优快云博客

2.05——栈

1. 栈的定义

栈（stack）是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。

我们把允许插入和删除的一端成为栈顶（top），另一端为栈底（bottom），不喊任何数据元素的栈成为空栈。栈又成为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称LIFO结构。

首先它是一个线性表，也就是，栈元素具有线性关系，即前驱后继关系。只不过它是一种特殊的线性表而已。定义中硕士在线性表的表尾进行插入和删除操作，这里表尾是指栈顶，而不是栈底。它的特殊之处就在于限制了这个线性表的插入和删除位置，它时钟只在栈顶进行。这也就使得：栈底是固定的，最先进栈的只能在栈底。

2. 栈的顺序存储结构

既然是线性表的特例，那么栈的顺序存储其实也是线性表顺序存储的简化，我们简称为顺序栈。线性表是用数组来实现的，下标为0的一端作为栈底比较好，因为首元素都存在栈底，变化最小，所以让它作栈底。我们定义一个top变量来指示栈顶元素在数组中的位置，若存储栈的长度为stacksize，则栈顶位置top必须小于stacksize。当栈存在一个元素时，top等于0，因此通常把空栈的判定条件定为top等于-1。

3. 顺序栈的插入操作

对于栈的插入，即进栈操作，如图：

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代码如下

int Push(Stack *s, DataType e)
{
	if (s->top >= SIZE - 1)
	{
		return FAILURE;
	}

	s->data[++(s->top)] = e;

	return SUCCESS;
}

4. 顺序栈的出栈操作

出栈操作Pop，代码如下：

int Pop(Stack *s, DataType *e)
{
	if(s->top > -1)
	{
		*e = s->data[s->top];
		s->top--;
		return	SUCCESS;
	}

	return FAILURE;
}

5. 栈的链式存储结构

栈的链式存储结构，简称链栈。把栈顶放在单链表的头部，通常也不需要头结点。

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链栈的结构代码如下：

typedef struct node
{
	DataType data;
	struct node *next;
}Node;

typedef struct stack
{
	Node *top;
	int length;
}Stack;

6. 链栈的进栈操作

对于链栈的进栈Push操作，假设元素值为e的新结点是s，top为栈顶指针，示意图如图：

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代码如下：

int Push(Stack *s, DataType e)
{
	if (NULL == s)
	{
		return FAILURE;
	}

	Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	p->data = e;
	p->next = s->top;
	s->top = p;
	s->length++;

	return SUCCESS;
}

7. 链栈的出栈操作

出栈Pop操作，假设变量p用来存储要删除的栈顶结点，就栈顶指针下移以为，最后释放p即可。

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代码如下：

int Pop(Stack *s, DataType *e)
{
	if(s->top == NULL)
	{
		return FAILURE;
	}

	*e = s->top->data;
	Node *p = s->top;
	s->top = s->top->next;
	s->length--;
	free(p);

	return SUCCESS;
}