【C语言数据结构】05.栈

前言

• 本节主要进行C语言数据结构栈的学习。
  

“肉体是拿来用的，不是拿来伺候的。” ——蔡崇达《皮囊》

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1.栈的介绍

• 栈(stack)是限定仅在表尾进行插入或者删除的线性表。对于栈来说，表尾端称为栈顶（top），表头端称为栈低（bottom）。不含元素的空表称为空栈。因为栈限定在表尾进行插入或者删除，所以栈又被称为后进先出的线性表（简称LIFO:Last in, First out.结构）。
  

• 栈的基本操作主要有：栈的初始化、判空、判满、取栈顶元素、在栈顶进行插入和删除。在栈顶插入元素称为入栈，在栈顶删除元素称为出栈。
  

• 栈的使用情况：
  1.求表达式的值
  2.解决一些递归问题
  3.计算进制转换

2.单循环链表实现栈

• 实现内容与前章相同，1.初始化栈；2.入栈push；3.出栈pop与top；4.判断栈空。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>

typedef struct Node//定义数据结构，包含数据域域next域
{
    int data;//data域
    struct Node* next;//next指针域
}Node;

Node* initList()//初始化头节点
{
    Node* Stack=(Node*)malloc(sizeof(Node));//开辟空间，新建节点
    Stack->data=0;//栈默认个数为0
    Stack->next=NULL;//栈为空，故头节点next域指向空
    return Stack;
}

bool isEmpty(Node* Stack)//检查栈是否为空
{
    if(Stack->data==0||Stack->next==NULL)    return 0;//为空返回0
    else                                     return 1;//不为空返回1
}

int top(Node* Stack)//输出栈顶，栈顶不出栈
{
    if(isEmpty(Stack)==0)
        return -1;//栈空，输出栈顶错误
    else
        return Stack->next->data;//输出栈顶
}

int pop(Node* Stack)//输出栈顶，并让栈顶出栈
{
    if(isEmpty(Stack)==0)   return -1;//栈空，出栈错误
    else
    {
        Stack->data--;//出栈导致栈元素个数减一
        Node* node=Stack->next;//新建结点存栈顶元素，用于调整链表顺序后使用
        int n=Stack->next->data;//新建遍历存储栈顶值，用于输出使用
        Stack->next=Stack->next->next;//调整链表顺序，删除栈顶，
        free(node);//释放栈顶节点
        return n;//输出栈顶
    }
}

void push(Node* Stack,int data)//入栈
{
    Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));//开辟空间，新建节点
    node->data = data;//data给到新建节点的数据域
    node->next=Stack->next;//新建节点插入头节点与旧的栈顶节点之间，即放在栈顶
    Stack->next=node;//续上
    Stack->data++;//入栈导致栈元素个数加一
}

void printList(Node* Stack)//遍历操作
{
    Node* node=Stack->next;//循环链表的第一个节点给到新建节点node，即头节点的下一个
    while(node!=NULL)//未到栈底
    {
        printf("%d->",node->data);
        node=node->next;        
    }
    printf("NULL\n");
}

int main()
{
    Node* Stack= initList();//初始化头节点，创捷栈
    printf("%d\n",top(Stack));
    printf("%d\n",pop(Stack));
    push(Stack,1);
    push(Stack,2);
    push(Stack,3);
    push(Stack,4);
    push(Stack,5);
    printList(Stack);
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printf("%d\n",top(Stack));
    printf("%d\n",top(Stack));
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printList(Stack);
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printf("%d\n",top(Stack));
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printf("%d\n",pop(Stack));
    printList(Stack);
    system("pause");
}

参考资料：
链接1: UP从0到1带你手撕数据结构全集(C语言版)
链接2: 双向循环链表