数据结构栈ADT和队列ADT

3.3.1 栈模型

栈（stack）是限制插入和删除只能在一个位置上进行的表，该位置是表的末端，叫栈顶（top）。对栈的基本操作有Push（进栈）和Pop（出栈），前者相当于插入，后者则是删除最后插入的元素。最后插入的元素可以通过使用Top例程在执行Pop之前进行检查。对空栈进行的Pop或Top一般被认为是栈ADT的错误。另一方面，当运行Push时空间用尽是一个实现错误，但不是ADT错误。

栈有时又叫做LIFO（Last in first out）（后进先出）表。

图3-38表示在进行若干操作后的一个抽象的栈。一般的模型是，存在某个元素位于栈顶，而该元素是唯一的可见元素。

栈的链表实现

栈的第一种实现方法是使用单链表。我们通过在表前端插入来实现Push，通过删除表前端元素实现Pop。Top操作只是检测表前端元素并返回它的值。有时Pop操作和Top操作合二为一。缺点是对malloc和free的调用开销太大。

//stack.h
#ifndef STACK_H_
#define STACK_H_
 
typedef struct
{
    char str[10];
    int numb;
}Item;
 
typedef struct node
{
    Item item;
    struct node* next;
} Node;
 
typedef struct
{
    Node* head;
}Stack;
 
/* 初始化栈         */
void STACKinit(Stack* pq);
 
/* 在头部添加栈     */
bool PushStack(Item a, Stack* pq);
 
/* 在头部推出栈     */
void PopStack(Stack* pq);
 
/* 遍历栈，输出栈的项*/
void Output(const Stack* pq);
 
#endif
 

//stack.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include"STACK.h"
 
void STACKinit(Stack* pq)
{
    pq->head = NULL;
}
 
bool PushStack(Item a, Stack* pq)
{
    Node* New;
    Node* pp = pq->head;
 
    New = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (New == NULL)
    {
        printf("没分配内存\n");
        return false;
    }
 
    New->item = a;
    
    if (a.numb == 0)   //判断是否为第一项，是的话New->next = NULL;
    {
        pq->head = New;
        New->next = NULL;
    }
    else
    {
        New->next = pq->head;
        pq->head = New;
    }
 
    return true;
}
 
void PopStack(Stack* pq)
{
    Node* old;
    old = pq->head;
    pq->head = pq->head->next;
    free(old);
}
 
void Output(const Stack* pq)
{
    if (pq->head == NULL)
    {
        printf("空栈！\n");
        return;
    }
 
    Node* pp = pq->head;
    printf("栈中的项：\n");
    while (pp != NULL)
    {
        printf("%s\n", pp->item.str);
        pp = pp->next;
    }
    printf("项数：%d\n", pq->head->item.numb);
}

//main.c
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include"STACK.h"
 
int main(void)
{
    Stack stack;
    Item strn;
    int i = 0;
    
    STACKinit(&stack);
 
    printf("输入0，退出 | 输入*:推出栈 | 输入l，查看栈\n");
 
    while (1)
    {
        strn.numb = i;
        scanf_s("%s", strn.str, 9);
        if (strcmp(strn.str, "0") == 0)
        {
            break;
        }
        else if (strcmp(strn.str, "l") == 0)
        {
            strn.numb = i;
            Output(&stack);
            continue;
        }
 
        if (strcmp(strn.str, "*") != 0)
        {
            i++;
            strn.numb = i;
            PushStack(strn, &stack);
            printf("推入成功！\n);
        }    
        else
        {
            i--;
            PopStack(&stack);
            printf("推出成功！\n);
        }
    }
 
    puts("Bye!");
 
    return 0;
}

栈的数组实现

需要提前声明数组的大小。

//stack.h
#ifndef _STACK_H
#define _STACK_H

#define N 10
typedef int data_type;

//顺序栈
typedef struct stack
{
    data_type arr[N]; //顺序连续大小固定
    int top; //top ==-1;空.top == N-1;满  top 表示栈顶的位置

}Stack;

enum op
{
    FULL = -3,
    EMPTY,
    NOEXIT,
    OK

};

//创建栈
//返回值:Stack * 顺序存储的首地址
S