顺序栈的C语言实现

该程序定义了顺序栈（栈的顺序存储结构）的存储结构，并实现了顺序栈的基本操作，例如：初始化、销毁、查找、插入、删除、遍历等。

//SqStack.h

该头文件定义了顺序栈的存储结构，对顺序栈的基本操作的函数原型进行了声明。

Code:

1. #include "windows.h"   
2.   
3. //定义函数结果状态代码   
4. #define TRUE        1   
5. #define FALSE       0   
6. #define OK          1   
7. #define ERROR       0   
8. #define OVERFLOW    -1   
9. #define UNDERFLOW   -2   
10.   
11. //定义函数返回值变量的类型   
12. typedef INT32   Status;   
13. //定义顺序栈的数据元素的类型   
14. typedef INT32   ElemType;   
15.   
16. #pragma once   
17. //定义顺序栈的存储结构   
18. #define INCREMENTSIZE   10 //存储空间分配增量   
19. typedef struct{   
20.     ElemType    *bottom;    //栈底指针   
21.     ElemType    *top;       //栈顶指针   
22.     LONG32      size;       //栈存储空间大小   
23. }SqStack;   
24.   
25.   
26. //声明相关的辅助函数   
27. Status  output(ElemType);   
28. //定义函数指针类型   
29. typedef Status (*pOutput)(ElemType);   
30.   
31. //声明顺序栈的基本操作   
32. Status  InitStack(SqStack&,LONG32);   
33. Status  DestroyStack(SqStack&);   
34. Status  ClearStack(SqStack&);   
35. Status  StackEmpty(SqStack&);   
36. LONG32  StackLength(SqStack&);   
37. Status  GetTop(SqStack&,ElemType&);   
38. Status  Push(SqStack&,ElemType);   
39. Status  Pop(SqStack&,ElemType&);   
40. Status  StackTraverse(SqStack&,pOutput);  

//SqStack.cpp

该源文件实现了顺序栈的基本操作

Code:

1. #include "stdafx.h"   
2. #include "windows.h"   
3.   
4. #include "c_lib.h"   
5. #include "cpp_lib.h"   
6.   
7. #include "SqStack.h"   
8.   
9. Status  output(ElemType e)   
10. {   
11.     cout<<e<<" ";   
12.     return OK;   
13. }   
14.   
15. Status  InitStack(SqStack &S,LONG32 _size)   
16. //操作结果：构造一个空栈S   
17. {   
18.     S.bottom=(ElemType*)malloc(_size*sizeof(ElemType));   
19.     if(S.bottom == NULL){   
20.         cout<<"严重错误：顺序栈初始存储空间分配失败，程序退出";   
21.         exit(EXIT_FAILURE);   
22.     }   
23.   
24.     S.size=_size;   
25.     S.top=S.bottom;   
26.     return OK;   
27. }   
28.   
29. Status  DestroyStack(SqStack &S)   
30. //初始条件：栈S已存在   
31. //操作结果：栈S已被销毁   
32. {   
33.     free(S.bottom);   
34.     S.bottom=S.top=NULL;  //S.bottom的值为NULL，表示顺序栈不存在   
35.     S.size=0;   
36.     return OK;   
37. }   
38.   
39. Status  ClearStack(SqStack &S)   
40. //初始条件：栈S已存在   
41. //操作结果：将S清为空栈   
42. {   
43.     S.top=S.bottom;  //S.top == S.bottom作为顺序栈空的标记   
44.     return OK;   
45. }   
46.   
47. Status  StackEmpty(SqStack &S)   
48. //初始条件：栈S已存在   
49. //操作结果：若栈S为空栈，则返回TRUE，否则FALSE   
50. {   
51.     if(S.top == S.bottom)   
52.         return TRUE;   
53.     else  
54.         return FALSE;   
55. }   
56.   
57. LONG32  StackLength(SqStack &S)   
58. //初始条件：栈S已存在   
59. //操作结果：返回S的元素个数，即栈的长度   
60. {   
61.     return S.top-S.bottom;   
62. }   
63.   
64. Status  GetTop(SqStack &S,ElemType &e)   
65. //初始条件：栈S已存在且非空   
66. //操作结果：用e返回S的栈顶元素   
67. {   
68.     if( StackEmpty(S) == TRUE ){   
69.         cout<<"访问栈顶元素发生错误：栈为空"<<endl;   
70.         return ERROR;   
71.     }   
72.   
73.     return *(S.top-1);   
74. }   
75.   
76. Status  Push(SqStack &S,ElemType e)   
77. //初始条件：栈S已存在   
78. //操作结果：插入元素e为新的栈顶元素   
79. {   
80.     LONG32  length=StackLength(S);   
81.     if( length >= S.size ){   
82.         ElemType *newbase=(ElemType*)realloc(S.bottom,(S.size+INCREMENTSIZE)*sizeof(ElemType));   
83.         if(newbase == NULL){   
84.             cout<<"严重错误：顺序栈增量存储空间分配失败，程序退出！";   
85.             exit(EXIT_FAILURE);   
86.         }   
87.         S.bottom=newbase;   
88.         S.top=S.bottom+length;   
89.         S.size+=INCREMENTSIZE;   
90.     }   
91.   
92.     *(S.top++)=e;   
93.     return OK;   
94. }   
95.   
96. Status  Pop(SqStack &S,ElemType &e)   
97. //初始条件：栈S已存在且非空   
98. //操作结果：删除S的栈顶元素，并且用e返回其值   
99. {   
100.     if(StackEmpty(S) == TRUE){   
101.         cout<<"顺序栈为空，出栈失败！"<<endl;   
102.         return ERROR;   
103.     }   
104.   
105.     e=*(--S.top);   
106.     return OK;   
107. }   
108.   
109. Status  StackTraverse(SqStack &S,pOutput outFun)   
110. //初始条件：栈S已存在且非空   
111. //操作结果：从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数output()。一旦output失败，则操作失效   
112. {   
113.     if(S.bottom == NULL){   
114.         cout<<"严重错误：栈不存在，程序退出！";   
115.         exit(EXIT_FAILURE);   
116.     }   
117.   
118.     for(LONG32 i=0;i < StackLength(S);i++)   
119.         outFun(S.bottom[i]);   
120.     cout<<endl;   
121.     return OK;   
122. }  

//test.cpp

该源文件为测试程序

Code:

1. #include "stdafx.h"   
2. #include "windows.h"   
3.   
4. #include "c_lib.h"   
5. #include "cpp_lib.h"   
6.   
7. #include "SqStack.h"   
8.   
9. INT32 RangedRand( int range_min, int range_max)   
10. {   
11.    // Generate random numbers in the half-closed interval   
12.    // [range_min, range_max). In other words,   
13.    // range_min <= random number < range_max   
14.    INT32 u =(INT32)( (double)rand() / (RAND_MAX + 1) * (range_max - range_min)   
15.             + range_min );    
16.    return u;   
17. }   
18.   
19.   
20. int main()   
21. {   
22.     SqStack S;   
23.     InitStack(S,100);   
24.   
25.     srand( (unsigned)time( NULL ) );   
26.     ElemType data[200];   
27.     for(LONG32 i=0;i<200;i++){   
28.         data[i]=RangedRand(-500,500);   
29.         Push(S,data[i]);   
30.     }   
31.   
32.     StackTraverse(S,output);   
33.     cout<<"顺序栈的长度是："<<StackLength(S)<<endl;   
34.   
35.     ElemType e;   
36.     Pop(S,e);   
37.     cout<<"栈顶元素"<<e<<"出栈"<<endl;   
38.     cout<<"此时的顺序栈："<<endl;   
39.     StackTraverse(S,output);   
40.     cout<<"顺序栈的长度是："<<StackLength(S)<<endl;   
41.   
42.     DestroyStack(S);   
43.     StackTraverse(S,output);   
44.     cout<<"顺序栈的长度是："<<StackLength(S)<<endl;   
45.   
46.     return 0;   
47. }