栈的顺序存储结构的改进写法

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#数据结构 #stack #栈 #c++

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本文详细介绍了ADT栈的数据结构实现，包括初始化、销毁、清空、判断是否为空、获取栈顶元素、压栈、弹栈等操作的定义与实现，通过C++代码展示了栈的动态内存管理和操作流程。

ADT 栈（stack）
	Data
		同线性表。元素具有相同地方类型，相邻的元素具有前驱和后继关系
	Operation
		InitStack（*S）：初始化操作，建立一个空栈S
		DestroyStack(*S):若栈存在，则销毁他
		ClearStack(*S):将栈清空
		StackEmpty(S):若栈为空，返回true。否则返回false
		GetTop(S,*e);若栈存在且非空，用e返回S的栈顶元素
		Push(*S,e):若栈S存在，插入新元素e到栈S中并成为栈顶元素
		Pop(*S,*e):删除栈S存在中栈顶的元素，并用e返回其值
		StackLength(S):返回栈S的元素个数
	endADT

test.hpp

#ifndef TEST_H_
#define TEST_H_
#include"malloc.h"
#define MAXSIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
typedef int SElemType;

typedef struct 
{
	SElemType * base;
	SElemType * top;
	int stackSize;
}SqStack;

//InitStack（*S）：初始化操作，建立一个空栈S
SqStack * initStack();
//DestroyStack(*S):若栈存在，则销毁他
void destroyStack(SqStack * S);
//ClearStack(*S):将栈清空
void clearStack(SqStack * S);
//StackEmpty(S):若栈为空，返回true。否则返回false
bool stackEmpty(const SqStack S);
//StackLength(S):返回栈S的元素个数
int stackLength(const SqStack S);
//GetTop(S,*e);若栈存在且非空，用e返回S的栈顶元素
SElemType getTop(SqStack S);
//Push(*S,e):若栈S存在，插入新元素e到栈S中并成为栈顶元素
void push(SqStack * S, const SElemType e);
//Pop(*S,*e):删除栈S存在中栈顶的元素，并用e返回其值
void pop(SqStack * S);

#endif // !TEST_H_

#pragma once

test.cpp

#include"test.h"

//InitStack（*S）：初始化操作，建立一个空栈S
SqStack * initStack() {

	SqStack * temp = (SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
	temp->base = (SElemType *)malloc(MAXSIZE * sizeof(SElemType));
	if (!temp->base)
		return nullptr;
	temp->top = temp->base;
	temp->stackSize = MAXSIZE;
	return temp;
}

//DestroyStack(*S):若栈存在，则销毁
void destroyStack(SqStack * S) {

	if(S != nullptr)
		free(S);
}

//ClearStack(*S):将栈清空
void clearStack(SqStack * S) {
	
	for (SElemType * ptr = S->top; ptr == S->base; --ptr)
	{
		free(ptr);
	}
}

//StackEmpty(S):若栈为空，返回true。否则返回false
bool stackEmpty(const SqStack S) {

	if (S.base == S.top)
		return true;
	else
		return false;
}

//StackLength(S):返回栈S的元素个数
int stackLength(const SqStack S) {

	return S.top - S.base;
}

//GetTop(S,*e);若栈存在且非空，用e返回S的栈顶元素
SElemType getTop(SqStack S) {

	if (S.base == S.top)
		return -1;
	SElemType e = *(--S.top);
	return e;
}

//Push(*S,e):若栈S存在，插入新元素e到栈S中并成为栈顶元素
void push(SqStack * S, const SElemType e) {

	if (S->top - S->base >= S->stackSize)
	{
		S->base = (SElemType *)realloc(S->base, (S->stackSize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));
		if (!S->base)
			return;
		S->top = S->base + S->stackSize;//设置栈顶
		S->stackSize = S->stackSize + STACKINCREMENT;
	}
	*(S->top) = e;
	++S->top;
}

//Pop(*S,*e):删除栈S存在中栈顶的元素，并用e返回其值
void pop(SqStack * S) {

	if (S->base == S->top)
		return;
	--(S->top);

}

main.cpp

#include<iostream>
#include"test.h"
void showStack(SqStack S);
int main()
{
	SqStack * S = initStack();
	std::cout << stackEmpty(*S) << std::endl;
	std::cout << stackLength(*S) << std::endl;
	push(S, 1);
	push(S, 2);
	push(S, 3);
	push(S, 4);
	push(S, 5);
	push(S, 6);
	push(S, 7);
	push(S, 8);
	std::cout << stackEmpty(*S) << std::endl;
	std::cout << stackLength(*S) << std::endl;
	
	std::cout << getTop(*S) << std::endl;
	pop(S);
	std::cout << stackLength(*S) << std::endl;
	std::cout << getTop(*S) << std::endl;
	showStack(*S);
	return 0;
}

void showStack(SqStack S) {

	do
	{
		std::cout << *S.top << std::endl;
		--S.top;
	}while (S.base != S.top);
	std::cout << *S.top << std::endl;
}