【数据结构】栈

一、基础知识

        栈：栈是一个后进先出的线性表，它要求只在表尾进行删除和插入操作。

        所谓的栈就是一个特殊的线性表（顺序表、链表），但是它在操作上有一些特殊的要求和限制：

            1.栈的元素只能“后进先出”。

            2.栈的操作只能在这个线性表的表尾进行。

            3.对于栈来说，表尾称为栈顶（top），相应的表头称为栈尾（bottom）。

二、栈的顺序存储结构

typedef int ElemType;
typedef struct
{
	ElemType *base;		//指向栈底的指针变量
	ElemType *top;		//指向栈顶的指针变量
	int stackSize;		//栈当前可用最大容量
}sqStack;

2.1    创建一个栈

#define STACK_INIT_SIZE 100
void InitStack(sqStack *s)
{
	s->base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));
	if (!s->base)
	{
		exit(0);
	}
	s->top = s->base;		//最开始栈顶就是栈底
	s->stackSize = STACK_INIT_SIZE;
}

2.2    入栈操作

#define STACKINCREMENT 10
void Push(sqStack *s, ElemType e)
{
	if (s->top - s->base == s->stackSize)
	{
		s->base = (ElemType *)realloc(s->base, (STACK_INIT_SIZE + STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType));		//realloc对malloc申请的内存空间进行动态调整
		if (!s->base)
		{
			exit(0);
		}
		s->top = s->base + s->stackSize;		//设置栈顶
		s->stackSize = s->stackSize + STACKINCREMENT;		//设置栈的最大容量
	}
	*(s->top) = e;
	s->top++;
}

2.3    出栈操作

void Pop(sqStack *s, ElemType *e)
{
	if (s->top == s->base)		//栈空空如也
	{
		return;
	}
	*e = *--(s->top);        //指向栈顶的位置是没有东西的
}

2.4    清空一个栈

所谓清空一个栈，就是将栈中的元素全部作废，但栈本身物理空间并不发生改变（不是销毁）。

void ClearStack(sqStack *s)
{
	s->top = s->base;
}

2.5    销毁一个栈

销毁一个栈和清空一个栈不同，销毁一个栈要释放掉该栈所占据的物理内存空间。

void DestroyStack(sqStack *s)
{
	int i, len;
	len = s->stackSize;
	for (i = 0; i < len; i++)
	{
		free(s->base);
		s->base++;
	}
	s->base = s->top = NULL; 
	s->stackSize = 0;
}

2.6    计算一个栈的当前容量

计算栈的当前容量就是计算栈中元素的个数，栈的最大容量是指该栈占据内存空间的大小，其值是s.stackSize，它与栈的当前容量不是一个概念。

int StackLen(sqStack *s)
{
	return s->top - s->base;
}