【数据结构】栈的实现

一、简述栈

1.栈的概念

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。
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。

2.栈的结构

二、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。

下面我们基于数组实现栈：

1.定义数组动态增长的栈struct Stack

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
    STDataType* a;
    int top;        // 栈顶
    int capacity;  // 容量 
}Stack;

2.初始化栈StackInit函数

// 初始化栈 
void StackInit(Stack* ps)
{
    assert(ps);
    ps->a = NULL;
    ps->top = 0;   //指向栈顶元素的下一个位置
    ps->capacity = 0;

}

3.销毁栈StackDestroy函数

// 销毁栈 
void StackDestroy(Stack* ps)
{
    free(ps->a);
    ps->a = NULL;

    ps->top = 0;
    ps->capacity = 0;
}

4.入栈StackPush函数

首先判断栈的容量，然后在栈顶写入数据：

// 入栈 
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
    assert(ps);
    //扩容
    int capacity = ps->capacity;
    int top = ps->top;
    if (ps->top == ps->capacity)
    {
        int newcapacity = capacity == 0 ? 4 : 2 * capacity;
        STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
        if (!tmp)
        {
            perror("realloc fail");
            return;
        }

        ps->a = tmp;
        ps->capacity = newcapacity;
    }
    ps->a[top] = data;
    ps->top++;
}

5.出栈StackPop函数

在栈顶删除数据，注意判断栈是否为空：

// 出栈 
void StackPop(Stack* ps)
{
    assert(ps);
    assert(!StackEmpty(ps));

    ps->top--;
}

7.判断栈是否为空StackEmpty函数

// 检测栈是否为空，如果为空返回true结果，如果不为空返回false 
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
    return ps->top == 0;

}

8.求出栈的大小StackSize函数

// 获取栈中有效元素个数 
int StackSize(Stack* ps)
{
    return ps->top;
}

原文链接：http://t.csdnimg.cn/SeFSV