C语言深入探究栈的原理 C语言深入探究栈的原理

栈压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。

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栈的实现栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小。如下图：

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下面用顺序表（数组）来实现栈；
建立一个顺序表结构：

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top; //表示栈顶
int capacity; //表示容量，当容量满时，扩容；
}ST;

创建一个结构体变量：ST st；在传数据之前要先初始化；不然当你没赋值就直接访问时会出现乱码或者报警告；

//初始化void StackInit(ST* ps){ assert(ps); //断言，保证传进来的非空； ps->a = NULL; //先将顺序表指针指向空； ps->top = 0; //栈顶位置表示0位置； ps->capacity = 0; //容量为0；}

接下来就是向栈内传数据（压栈），要传结构体地址和要传的数据；

//压栈void StackPush(ST* ps, STDataType x){ assert(ps); //判断：数据从下标0开始，因为pot表示该插入的栈顶的位置，也是压栈的个数//一次插入一个数据，所以数据数量与总容量相同时，就需要扩容 if (ps->top == ps->capacity) {//扩容，扩二倍//使用三目运算符判断，当是第一次扩容时，用二倍没变化，所以固定开辟4个空间；int retcapa = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2; STDataType* ret = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType)*retcapa); if (ret != NULL){ps->a = ret; ps->capacity = retcapa; }else{printf("realloc开辟失败，退出！"); exit(-1); } }//扩容完，更新数据； ps->a[ps->top] = x; ps->top++; }

有压栈就有出栈；出栈用两个接口。1.返回栈顶数据 2.出栈
因为有时候只需要访问栈顶数据不需要出栈，如果想出栈又想返回数据，就先调用1，再调用2；

//返回栈顶元素；STDataType StackTop(ST* ps){ assert(ps); //直接断言要求栈中必须要有数据； assert(ps->top > 0); return ps->a[ps->top - 1]; } //出栈，顺序表直接把下标减一即可void StackPop(ST* ps){ assert(ps); assert(ps->top > 0); ps->top--; }

有时候还需要返回栈中元素

//返回栈中元素个数；int StackSize(ST* ps){ assert(ps); return ps->top; }

在一些复杂结构中要直接调用查看栈中是否有数据，判断栈是否为空；

//判断栈中元素是否为空，返回布尔类型bool StackEmpty(ST* ps){ assert(ps); return ps->top == 0; //注意这里是没有数据是返回true; }

用动态开辟的空间就必须手动释放

//释放；顺序表释放头指针即可void StackDestroy(ST* ps){ assert(ps); free(ps->a); ps->a = NULL; ps->capacity = ps->top = 0; }

看一下如何调用的：

int main(){ ST st; StackInit(&st); StackPush(&st, 1); StackPush(&st, 2); StackPush(&st, 4); StackPush(&st, 5); StackPush(&st, 7); printf("%d\n",StackTop(&st)); StackPop(&st); StackPush(&st, 8); printf("%d\n",StackTop(&st)); StackPop(&st); StackDestroy(&st); return 0; }

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