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深度解剖数据在栈中的应用

news 2025/8/3 23:07:00

> 作者简介：დ旧言~，目前大一，现在学习Java，c，c++，Python等
> 座右铭：松树千年终是朽，槿花一日自为荣。
> 望小伙伴们点赞👍收藏✨加关注哟💕💕

🌟前言

前面我们已经学习了顺序表和链表，他们无法控制数据的打印，而栈一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。今天我们来实现一下--《栈》。

🌙主体

这里我们这里需知道栈的简单知识

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。

咱们从两个方面实现栈，动态管理，对元素进行操作。

在程序中为了实现栈，需要创建头文件Stactt.h ，创建源文件Test.c，Stack.c。

🌠动态管理

💤初始化动态栈

💦1.因为咱们的栈是以数组的形式存储则需要开辟空间

💦2.定义一个数组指针来存储数据

💦3.定义栈顶

1.首先我们在Stact.h定义动态的栈，省得我们再调用（栈），这里和顺序表是一样哒。

//定义数据类型
typedef int STDataType;//定义栈
typedef struct Stack
{//定义数组STDataType* a;//栈顶int top;//初始容量int capacity;
}ST;

2.对栈进行初始化

实现这个函数那简直就是信手拈来，不会的打手手

//初始化
void STInit(ST* ps)
{//断言assert(ps);//初始化ps->a = NULL;ps->capacity = 0;ps->top = 0;
}

💤释放栈内存

实现这个函数只需要释放ps->a内存，其它值为零

//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{//断言assert(ps);//释放内存free(ps->a);//置空ps->a = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}

🌠对元素进行操作

💤添加元素

💦1.当开辟的空间等于栈顶则需要扩容

💦2.因为这里是先进先出所以把元素放在栈顶

💦3.再top++

//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{//断言assert(ps);//当空间不足时需要开辟空间if (ps->top == ps->capacity){//扩容int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//开辟空间STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);//判断if (tmp == NULL){perror("realloc fail");exit(-1);}//赋值ps->a = tmp;ps->capacity = newCapacity;}//放元素进栈ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}

💤释放元素（出栈）

这里遵循先进先出就行。

//释放元素（出栈）
void STPop(ST* ps)
{//断言（栈中不能为空）assert(ps);//栈指针需要大于零assert(ps->top > 0);//元素减一--ps->top;
}

💤剥离元素

既然是剥离元素，因此需要返回值，因为以数组的形式存储，所以需要下标ps->top - 1，遵循先进先出。

//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps)
{//断言（栈中不能为空）assert(ps);//栈指针需要大于零assert(ps->top > 0);//剥离元素return ps->a[ps->top - 1];
}

💤计算栈中元素个数

写这个函数我觉得太小学生了。

//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps)
{//断言assert(ps);//返回元素个数return ps->top;
}

🌙代码总结

🌠主函数

//包含文件
#include"Stack.h"void TestStack1()
{//初始化ST st;STInit(&st);STPush(&st, 1);STPush(&st, 2);STPush(&st, 3);STPush(&st, 4);STPush(&st, 5);while (!STEmpty(&st)){printf("%d ", STTop(&st));STPop(&st);}printf("\n");STDestroy(&st);
}int main()
{TestStack1();return 0;
}

🌠Stact.h头文件

//包含头文件
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>//定义数据类型
typedef int STDataType;//定义栈
typedef struct Stack
{//定义数组STDataType* a;//栈顶int top;//初始容量int capacity;
}ST;//初始化
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestroy(ST* ps);//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//释放元素（出栈）
void STPop(ST* ps);
//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps);
//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps);bool STEmpty(ST* ps);

🌠Stack.c源文件

//包含文件
#include"Stack.h"//初始化
void STInit(ST* ps)
{//断言assert(ps);//初始化ps->a = NULL;ps->capacity = 0;ps->top = 0;
}//销毁
void STDestroy(ST* ps)
{//断言assert(ps);//释放内存free(ps->a);//置空ps->a = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}//添加元素
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{//断言assert(ps);//当空间不足时需要开辟空间if (ps->top == ps->capacity){//扩容int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//开辟空间STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);//判断if (tmp == NULL){perror("realloc fail");exit(-1);}//赋值ps->a = tmp;ps->capacity = newCapacity;}//放元素进栈ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}//释放元素（出栈）
void STPop(ST* ps)
{//断言（栈中不能为空）assert(ps);//栈指针需要大于零assert(ps->top > 0);//元素减一--ps->top;
}//剥离元素
STDataType STTop(ST* ps)
{//断言（栈中不能为空）assert(ps);//栈指针需要大于零assert(ps->top > 0);//剥离元素return ps->a[ps->top - 1];
}//计算栈中元素个数
int STSize(ST* ps)
{//断言assert(ps);//返回元素个数return ps->top;
}//判断栈中是否还有元素
bool STEmpty(ST* ps)
{//断言assert(ps);//返回值return ps->top == 0;
}