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一、什么是栈?
二、创建一个我们自己的栈
1.前置准备
1.1需要的三个文件
1.2结构体的创建和头文件的引用
最后呈现出来的差不多就是这个样子
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int STDateType;
//到时修改类型时只用改这里的一个就可以,不需要一个个修改
//同样,这也是为了和单一的int作区分
typedef struct stack
{
STDateType* stack;//栈空间
int top;//已经存放的元素个数
int capacity;//容量大小
}ST;//创建栈的结构体,并将它的名字自定义为ST
2.接口的实现
2.1初始化栈结构体
初始化栈结构体,一共有三步,第一步是将栈空间的空间开辟好,第二步是初始化栈结构体的容量,最后一步初始化栈结构体中存放元素个数的变量。
void init_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
//传过来的是一个指针,不应该是空指针,空指针无法操作,故断言
s1->stack = (STDateType*)malloc(sizeof(STDateType)*4);
//将栈空间初始化成只可以存放4个元素的空间
if (s1->stack == NULL)
{
perror("init_stack");
//如果连基本的初始化都完成失败,就没有进行下去的必要了
exit(-1);
}
s1->capacity = 4;
//容量初始化成4
s1->top = 0;
//已经存放的元素个数初始化为0
}
2.2尾插(压栈)
压栈需要注意的一点便是,当栈满了的时候我们应该要考虑扩容
void push_stack(ST* s1, STDateType x)
{
assert(s1);
if (s1->capacity == s1->top)
//空间满了,要扩容
{
int newcapacity = (s1->capacity) * 2;
//扩容至原来的两倍
s1->stack=(STDateType*)realloc(s1->stack, sizeof(STDateType)*newcapacity);
if (s1->stack == NULL)
{
perror("push_stack");
exit(-1);//扩容失败也别玩了
}
s1->capacity = newcapacity;
//扩容成功,容量改变
}
s1->stack[s1->top] = x;//压栈
s1->top++;//压栈成功,存放的元素个数+1
}
2.3栈存放的元素个数和判断栈是否为空
栈存放的元素个数
int size_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
return s1->top;
//返回元素个数
}
判断栈是否为空
int empty_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
return s1->top == 0;
//当存放的元素个数等于0意味着空
//为空返回1(真),不为空返回0(假)
}
2.4获取栈顶元素
需要注意的点是,首先栈不能够是空的,其次top是元素的个数,不是当前元素的下标,上一个才是对应元素的下标。举个例子,当栈有一个元素时,top就为1了,而1指的是数组的第二个元素。
STDateType sttop(ST* s1)
{
assert(s1);
assert(!empty_stack(s1));
//栈不能为空,为空则出不了栈
return s1->stack[s1->top - 1];
}
2.5出栈
出栈相当简单,直接将存放元素个数的内容-1即可,如此就不可能再次访问到它
void pop_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
assert(!empty_stack(s1));
//栈不能为空
s1->top--;
}
2.6摧毁栈
这个很简单,没什么好说的,直接将栈结构体的空间释放掉,并将对应的内容归零即可。
void destory_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
s1->capacity = 0;
s1->top = 0;
free(s1->stack);
s1->stack = NULL;
}
2.7测试接口
测试代码:
#include"stack.h"
void test1()
{
ST s1;
init_stack(&s1);
push_stack(&s1, 1);
push_stack(&s1, 2);
push_stack(&s1, 3);
push_stack(&s1, 4);
push_stack(&s1, 5);
printf("%d\n", size_stack(&s1));
while (!empty_stack(&s1))
{
printf("%d ", sttop(&s1));
pop_stack(&s1);
//边打印栈顶元素边出栈
}
destory_stack(&s1);
//摧毁栈
}
int main()
{
test1();
}
测试结果:
三、所有代码
1.接口实现
#include"stack.h"
void init_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
//传过来的是一个指针,不应该是空指针,空指针无法操作,故断言
s1->stack = (STDateType*)malloc(sizeof(STDateType)*4);
//将栈空间初始化成只可以存放4个元素的空间
if (s1->stack == NULL)
{
perror("init_stack");
//如果连基本的初始化都完成失败,就没有进行下去的必要了
exit(-1);
}
s1->capacity = 4;
//容量初始化成4
s1->top = 0;
//已经存放的元素个数初始化为0
}
void push_stack(ST* s1, STDateType x)
{
assert(s1);
if (s1->capacity == s1->top)
//空间满了,要扩容
{
int newcapacity = (s1->capacity) * 2;
//扩容至原来的两倍
s1->stack=(STDateType*)realloc(s1->stack, sizeof(STDateType)*newcapacity);
if (s1->stack == NULL)
{
perror("push_stack");
exit(-1);//扩容失败也别玩了
}
s1->capacity = newcapacity;
//扩容成功,容量改变
}
s1->stack[s1->top] = x;//压栈
s1->top++;//压栈成功,存放的元素个数+1
}
void pop_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
assert(!empty_stack(s1));
//栈不能为空
s1->top--;
}
STDateType sttop(ST* s1)
{
assert(s1);
assert(!empty_stack(s1));
//栈不能为空,为空则出不了栈
return s1->stack[s1->top - 1];
}
int size_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
return s1->top;
//返回元素个数
}
int empty_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
return s1->top == 0;
//当存放的元素个数等于0意味着空
//为空返回1(真),不为空返回0(假)
}
void destory_stack(ST* s1)
{
assert(s1);
s1->capacity = 0;
s1->top = 0;
free(s1->stack);
s1->stack = NULL;
}
2.栈的头文件
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int STDateType;
//到时修改类型时只用改这里的一个就可以,不需要一个个修改
//同样,这也是为了和单一的int作区分
typedef struct stack
{
STDateType* stack;//栈空间
int top;//已经存放的元素个数
int capacity;//容量大小
}ST;//创建栈的结构体,并将它的名字自定义为ST
void init_stack(ST* s1);
void push_stack(ST* s1,STDateType x);
STDateType sttop(ST* s1);
int size_stack(ST*s1);
int empty_stack(ST* s1);
void destory_stack(ST* s1);
void pop_stack(ST* s1);
3.测试代码
#include"stack.h"
void test1()
{
ST s1;
init_stack(&s1);
push_stack(&s1, 1);
push_stack(&s1, 2);
push_stack(&s1, 3);
push_stack(&s1, 4);
push_stack(&s1, 5);
printf("%d\n", size_stack(&s1));
while (!empty_stack(&s1))
{
printf("%d ", sttop(&s1));
pop_stack(&s1);
//边打印栈顶元素边出栈
}
destory_stack(&s1);
//摧毁栈
}
int main()
{
test1();
}
好了,栈就说完了,再来个三小时,博主爆肝一篇队列的。
感谢各位友友的来访,祝各位友友前程似锦O(∩_∩)O