【C语言】数据结构-栈

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引入

栈-分类

栈-相关接口总览

栈-具体接口实现（以顺序表的形式）

​编辑

初始化

销毁

压栈

出栈

取出栈顶数据

判断栈是否为空

总文件

头文件

接口文件

写在最后

---

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【声明】本文会出现一些其他数据结构的名称及相关名词，如果不了解相关数据结构自行忽略相应内容即可，本文在创建时秉承着联动其他数据结构的同时，又不影响初学数据结构的朋友能够完成文章主题内容的学习

引入

栈是一种线性表（如果不懂线性表，可以暂时将其理解为数组），但这不是普通的线性表，数据只能从固定一端进入，并在这一端拿出，这一端我们称之为栈顶，而另一端则为栈底 

数据存取遵循后进先出(LIFO - Last In First Out) ，类似于在烧杯中放置与其口径略小的木块：

入栈---也叫压栈（存入数据于栈栈中）：

 出栈---退栈（从栈中取出数据）：

类似的在生活中还有子弹夹（先安装的子弹靠后发射），刷洗盘子时，依次把每个洗净的盘子放到洗好的盘子上

于是乎，我们这篇文章主要来讲解如何用【c语言】搭建一个栈

分为  <栈-相关接口总览>  

---

栈-分类

栈是一种特殊的线性表：

（这部分如果没有对顺序表和链表的学习，可以自行略过，不会影响下文的学习） 

由上图可知，栈可以是个特殊的链表，也可以是个特殊的顺序表

如果是个链表：

 【解释】链表的尾删每次都需遍历整个链表，效率太低，所以我们选择表头作为栈顶

如果是个顺序表：

【解释】顺序表的尾删效率要比头删（把除头位置以外的数据向前挪动一个单位）高，所以我们选择以表尾作栈顶 

【比较】两种实现都差不多，但是相比较而言顺序表的形式更优一点，因为链表的每一个节点都需要单独申请动态内存，多次申请产生较多的内存碎片，消耗也大一些，而顺序表则在这方面优于链表

栈-相关接口总览

typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
    STDataType* a;
    int top;
    int capacity;
}ST;//栈的单元组成结构


void StackInit(ST* ps); //初始化栈
void StackDestroy(ST* ps); //销毁栈

void StackPush(ST* ps,STDataType x); //压栈
void StackPop(ST* ps);//删除栈顶数据
STDataType StackTop(ST* ps);//取出栈顶数据
int StackSize(ST* ps);//栈的大小
bool StackEmpty*(ST* ps);//判断栈是否为空

（接口就是函数）   

栈-具体接口实现（以顺序表的形式）

我们用top表示栈顶位置的下一个
capacity表示栈的总容量

类似下图这般：

初始化

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

销毁

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

压栈

void StackPush(ST* ps,STDataType x)
{
    assert(ps);

    if(ps->top == ps->capacity)
    {
        int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4:ps->capacity* 2;
        //三目操作符，如果容量为0，我们将将其变为4，不为零，则将容量二倍
        STDataType* tmp = realloc(ps->a,size0f(STDataType)*newCapacity);
        if(tmp == NULL)
        {
            printf("realloc fail\n");
            exit(-1);//申请内存失败，退出程序
        }
        
        ps->a[ps->top] = x;//栈顶存放数据
        ps->top++;//使top再次指向栈顶的下一个位置

    }
}

出栈

void StackPop(ST* ps)
{
    assert(ps);

    assert(ps->top > 0);
    ps->top--;//top表示栈顶的下一个位置，top往后退一个单位
              //栈顶也往后退一个单位


}

取出栈顶数据

STDataType StackTop(ST* ps)
{
    assert(ps);
    assert(ps->top > 0);
    return ps->a[ps->top - 1];

}

判断栈是否为空

bool StackEmpty*(ST* ps)
{
    assert(ps);

  //  if(ps->top > 0)
  //  {
  //      return ture;
  //  }
  //  else
  //  {
  //      return false;
  //  }
  //  被注释掉的是另一种实现该接口的逻辑
    return ps->top == 0;
  //  我们选择简单一点，直接执行一个判断语句，返回判断语句的结果
}

总文件

头文件

typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
    STDataType* a;
    int top;
    int capacity;
}ST;


void StackInit(ST* ps); 
void StackDestroy(ST* ps); 

void StackPush(ST* ps,STDataType x); 
void StackPop(ST* ps);
STDataType StackTop(ST* ps);
int StackSize(ST* ps);
bool StackEmpty*(ST* ps);

接口文件

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

void StackPush(ST* ps,STDataType x)
{
    assert(ps);

    if(ps->top == ps->capacity)
    {
        int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4:ps->capacity* 2;
        STDataType* tmp = realloc(ps->a,size0f(STDataType)*newCapacity);
        if(tmp == NULL)
        {
            printf("fealloc fail\n");
            exit(-1);
        }
        
        ps->a[ps->top] = x;
        ps->top++;

    }
}
void StackPop(ST* ps)
{
    assert(ps);

    assert(ps->top > 0);
    ps->top--;


}



STDataType StackTop(ST* ps)
{
    assert(ps);
    assert(ps->top > 0);
    return ps->a[ps->top - 1];

}
int StackSize(ST* ps)
{
    
}



bool StackEmpty*(ST* ps)
{
    assert(ps);

  //  if(ps->top > 0)
  //  {
  //      return ture;
  //  }
  //  else
  //  {
  //      return false;
  //  }

    return ps->top == 0;
}

写在最后

我真诚的希望你能够阅读本文时，得到一些帮助与启发

这是我第一次尝试省去每段接口的单独思路分析，而是直接对代码进行较为详细的注释

文中当然还存在各种各样的不足，欢迎私信告诉我，

同时，我知道我的表达水平有限，语言也还不够通俗易懂，所以我随时欢迎你的私信

我是真的掌握了这部分的内容才将它写出来，所以，有任何疑问，call me!!