数据结构与算法-第一章堆栈

最新推荐文章于 2022-01-17 17:54:33 发布

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本文详细介绍了一种基于动态内存分配的栈数据结构实现方法，包括初始化、压栈、弹栈等核心操作，并通过示例代码展示了如何使用该栈结构进行元素的存储与检索。此外，还提供了一个具体的应用场景——判断一组数据是否符合特定的出入栈顺序。

Stack.h

#ifndef _STACK_H__
#define _STACK_H__

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
typedef int T;
//#define N 10
typedef struct Stack{
	T* m_vect;   //存储元素内存空间 
	size_t size; //堆栈总容量
	size_t index;//堆栈中已经存储元素的个数
	//T m_vect[N];
}Stack;
//初始化堆栈   申请动态内存
void init(Stack *stack,size_t size);
//把data这个元素放到堆栈中去
void push(Stack *stack,T data);
//从堆栈中取到一个元素  该元素是最后放到堆栈中那个元素
T pop(Stack *stack);
//查看堆栈顶的元素  并不拿走
T peek(Stack *stack);
//堆栈是否为空
bool isEmpty(Stack *stack);
//堆栈中存储元素的个数
size_t getCnt(Stack *stack);
//堆栈中容量的大小
size_t getSize(Stack *stack);
//堆栈是否已经满了
bool isFull(Stack *stack);
//清空堆栈
void clear(Stack *stack);
//销毁堆栈
void destroy(Stack *stack);
//遍历一下堆栈中的元素
void travel(Stack *stack);
bool isOutOfStack(T arr[],T brr[],size_t len);
#endif //_STACK_H__

Stack.c

#include "stack.h"
/*
typedef int T;
//#define N 10
//类型
typedef struct Stack{
	T* m_vect;   //存储元素内存空间 
	size_t size; //堆栈总容量
	size_t index;//堆栈中已经存储元素的个数
	//T m_vect[N];
}Stack;
*/
//初始化堆栈   申请动态内存
void init(Stack *stack,size_t size){
	stack->m_vect = calloc(size,sizeof(T));
	stack->size = size;
	stack->index = 0;
}

//把data这个元素放到堆栈中去
void push(Stack *stack,T data){
	stack->m_vect[stack->index] = data;
	stack->index++;
}

//从堆栈中取到一个元素  该元素是最后放到堆栈中那个元素
T pop(Stack *stack){
	return stack->m_vect[--stack->index];	
}

//查看堆栈顶的元素  并不拿走
T peek(Stack *stack){
	return stack->m_vect[stack->index-1];	
}

//堆栈是否为空
bool isEmpty(Stack *stack){
	/*if(stack->index == 0){
		return true;	
	}else{
		return false;	
	}*/
	return stack->index == 0;	
}

//堆栈中存储元素的个数
size_t getCnt(Stack *stack){
	return stack->index;	
}

//堆栈中容量的大小
size_t getSize(Stack *stack){
	return stack->size;	
}

//堆栈是否已经满了
bool isFull(Stack *stack){
	return stack->size == stack->index;	
}

//销毁堆栈
void destroy(Stack *stack){
	if(stack->m_vect != NULL){
		free(stack->m_vect);
		stack->m_vect = NULL;
	}
}
//清空堆栈中的元素
void clear(Stack *stack){
	while(!isEmpty(stack)){
		pop(stack);	
	}
}
//遍历一下堆栈中的元素
void travel(Stack *stack){
	for(int i=0;i<stack->index;i++){
		printf("%d ",stack->m_vect[i]);	
	}	
	printf("\n");
}
//判断brr是否是arr作为入栈的出栈顺序
bool isOutOfStack(T arr[],T brr[],size_t len){
	Stack s;
	init(&s,len);
	int j = 0;//记录brr[]数组下标位置
	for(int i=0;i<len;i++){
		push(&s,arr[i]);//把入栈元素依次入栈
		while(!isEmpty(&s) && peek(&s)==brr[j]){//一旦栈顶元素等于出栈元素 
			pop(&s);//出栈
			j++;    //下一个出栈元素
		}
	}
	bool flag = isEmpty(&s);//栈里面元素全部都出列了 
	destroy(&s);
	return flag;
}

Test.c
#include “stack.h”

int main(){
	Stack s;
	init(&s,10);

	push(&s,5);
	push(&s,3);
	push(&s,2);

	int x = pop(&s);
	printf("%d\n",x);
	x = pop(&s);
	printf("%d\n",x);

	push(&s,10);
	x = pop(&s);
	printf("%d\n",x);

	destroy(&s);


	int arr[5] = {1,2,3,4,5};
	int brr[5] = {5,4,3,1,2};
	if(isOutOfStack(arr,brr,5)){
		printf("是\n");	
	}else{
		printf("否\n");	
	}
	return 0;	
}