栈与队列(栈)

栈

1.1栈的概念及结构
栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端
称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。

1.2栈的动图理解
S1 S2 S3 S4 S5 S6 依次入栈
出栈顺序：S2 S3 S4 S6 S5 S1

栈 其实很形象的可以理解成为 弹夹 “ 后压进去的子弹先被打出去”。

栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小。

我们主要实现下面的支持动态增长的栈
Stack.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
//初始化
void InitStack(ST* ps);
//销毁
void StackDestory(ST* ps);
//进栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
//出栈
void StackPop(ST* ps);
//返回栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps);
//求栈的大小
int StackSize(ST* ps);
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps);

Stack.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Stack.h"
void InitStack(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = (STDataType*)malloc(4 * sizeof(STDataType));
	if (ps->a == NULL)
	{
		printf("malloc is fail\n");
		exit(-1);
	}
	ps->capacity = 4;
	ps->top = 0;
}

void StackDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(ps->a);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, 2 * ps->capacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("malloc is fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity *= 2;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->a);
	if (ps->a > 0)
	{
		ps->top--;
	}
}

STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->a);
	return ps->a[ps->top - 1];
}

int StackSize(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}

main.c`

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Stack.h"
int main()
{
	ST Stack;
	InitStack(&Stack);
	StackPush(&Stack, 1);
	StackPush(&Stack, 2);
	StackPush(&Stack, 3);
	printf("%d ",StackTop(&Stack));
	StackPop(&Stack);
	printf("%d ", StackTop(&Stack));
	StackPop(&Stack);
	printf("%d ", StackTop(&Stack));
	StackPop(&Stack);
	StackPush(&Stack, 4);
	StackPush(&Stack, 5);
	StackPush(&Stack, 6);
	printf("%d ", StackTop(&Stack));
	StackPop(&Stack);
	printf("%d ", StackTop(&Stack));
	StackPop(&Stack);
	printf("%d ", StackTop(&Stack));
	StackDestory(&Stack);
	return 0;
}

1 2 3依次入栈，然后出栈，出栈结果为 3 2 1，然后4 5 6依次进栈，接着出栈，结果为3 2 1 6 5 4.