C语言 链式栈和顺序栈的实现
2024-06-30 04:50:14
1、简介：
栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
术语解释：
栈顶（Top） ：允许数据插入和删除的端，即栈的顶端。
栈底（Bottom）：固定并且不允许进行插入和删除操作的一端，即栈底。
栈空：即不含有任何元素的栈。
进栈、入栈或压栈：数据进入栈。
出栈或退栈：数据出栈
2、链式栈的基本操作
链式栈
2.1、初始化一个栈
void initStack(struct Stack *ps)//初始化一个栈{//将栈顶指向头指针,ps->pTopZ这是个指针用于存放地址 ps->pTop=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); if(NULL==ps->pTop) //判断分配是否成功 {printf("动态内存分配失败");exit(-1);}else{ps->PBottom=ps->pTop;//栈底和栈顶都指向头指针ps->PBottom->pNext=NULL;//将指针域清空}}
2.2、进栈
int pushStack(struct Stack *ps,int i){struct Node *pNew=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));//造一个新的指针指向一个节点 pNew->date=i;//将数据存入新的节点的数据域中 pNew->pNext=ps->pTop;//把前一个节点的地址（ps->pTop存放地址），赋给后一个节点的指针域。所以后一个节点指向前一个节点 ps->pTop=pNew;//在把新的节点的地址付给ps->pTop }
2.3、出栈
bool pop(struct Stack *ps,int *pval)//把ps指向的栈出栈一次，并把出栈的元素存入pval中{if(empty(ps))//如果为空直接出栈 {return false;}else{struct Node *r=ps->pTop;//将栈顶的地址付给方便不需要的空间释放 *pval=r->date;//把出栈的值存放，方便操作ps->pTop=r->pNext;free(r);//把r指向的空间释放 r=NULL;return true; }}
2.4、遍历一个栈
void traverseStack(struct Stack *ps){struct Node *p=ps->pTop;while(p!=ps->PBottom){printf("%d",p->date);p=p->pNext; //高存放着低的地址 }printf("\n");}
2.5、判断栈是否为空
bool empty(struct Stack *ps)//判断栈是否为空 {if(ps->pTop==ps->PBottom){return true;}else{return false;}}
2.6、清空一个栈
bool pop(struct Stack *ps,int *pval)//把ps指向的栈出栈一次，并把出栈的元素存入pval中
{if(empty(ps))//如果为空直接出栈 {return false;}else{struct Node *r=ps->pTop;//将栈顶的地址付给方便不需要的空间释放 *pval=r->date;//把出栈的值存放，方便操作ps->pTop=r->pNext;free(r);//把r指向的空间释放 r=NULL;return true; }
}
2.7、链式完整代码
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef struct Node
{int date; //数据 struct Node *pNext;
}NODE,*PNODE;typedef struct Stack
{struct Node *pTop;//栈顶指针 struct Node *PBottom;//栈底 指针
};
void initStack(struct Stack *ps);//初始化一个栈
int pushStack(struct Stack *ps,int i);//进栈
void traverseStack(struct Stack *ps);//遍历一个栈
bool pop(struct Stack *,int *);//出栈
bool empty(struct Stack *ps);//判断栈是否为空
void clear(struct Stack *ps);//清空一个栈
int main(void)
{int i,a[10];int val;struct Stack S; initStack(&S);//初始化一个栈pushStack(&S,1);//进栈 pushStack(&S,2);pushStack(&S,4);pushStack(&S,5);traverseStack(&S); //遍历这个栈 if( pop(&S,&val)){printf("出栈成功，出栈的元素是%d\n",val); }else{printf("出栈失败！") ;}traverseStack(&S);//遍历一个栈clear(&S); return 0;}void initStack(struct Stack *ps)//初始化一个栈{//将栈顶指向头指针,ps->pTopZ这是个指针用于存放地址 ps->pTop=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); if(NULL==ps->pTop) //判断分配是否成功 {printf("动态内存分配失败");exit(-1);}else{ps->PBottom=ps->pTop;//栈底和栈顶都指向头指针ps->PBottom->pNext=NULL;//将指针域清空}}int pushStack(struct Stack *ps,int i){struct Node *pNew=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));//造一个新的指针指向一个节点 pNew->date=i;//将数据存入新的节点的数据域中 pNew->pNext=ps->pTop;//把前一个节点的地址（ps->pTop存放地址），赋给后一个节点的指针域。所以后一个节点指向前一个节点 ps->pTop=pNew;//在把新的节点的地址付给ps->pTop }void traverseStack(struct Stack *ps){struct Node *p=ps->pTop;while(p!=ps->PBottom){printf("%d",p->date);p=p->pNext; //高存放着低的地址 }printf("\n");}bool empty(struct Stack *ps)//判断栈是否为空 {if(ps->pTop==ps->PBottom){return true;}else{return false;}}bool pop(struct Stack *ps,int *pval)//把ps指向的栈出栈一次，并把出栈的元素存入pval中{if(empty(ps))//如果为空直接出栈 {return false;}else{struct Node *r=ps->pTop;//将栈顶的地址付给方便不需要的空间释放 *pval=r->date;//把出栈的值存放，方便操作ps->pTop=r->pNext;free(r);//把r指向的空间释放 r=NULL;return true; }}void clear(struct Stack *ps)//清空 {if(empty(ps)){return;}else{struct Node*p=ps->pTop;struct Node*q=ps->PBottom;while(p!=ps->PBottom)//如果pTop！= PBottom就继续执行 {q=p->pNext;free(p);p=q;}ps->pTop=ps->PBottom; }
}
3、顺序栈的基本操作
3.1、初始化一个栈
int InitStack (SqStack *S)
{S->base=(ElemType*)malloc(Maxsize);if(!S->base){exit(0);} S->top=S->base;S->stackSize=Maxsize;
}
3.2、进栈
void Push(SqStack *S,int e)
{if((*S->top)==Maxsize-1){printf("栈已满!!\n");}(*S->top)=e;S->top++;
}
3.3、出栈
void Pop(SqStack *S)
{if(S->top==S->base){printf("栈空！！\n");}--(S->top);
}
3.4、遍历一个栈
void traverseStack(SqStack *S){int *t;t=S->base;if(S->base==S->top){printf("栈空！！\n");}else{while(t!=S->top){printf("%d",*t);t++;}printf("\n");return;} }
3.5、判断栈是否为空
void empty(SqStack *S)
{if(S->top==S->base){printf("栈空！！\n");}}
3.6、清空一个栈
void ClearStack(SqStack *S)
{S->top=S->base;if( S->top==S->base){printf("请空成功！！\n");}else{printf("请空失败！！\n");}
}
3.7、销毁一个栈
void DestrStack(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;
}
3.8、顺序栈完整代码
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
#define Maxsize 100
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef char ElemType;
typedef struct QNode
{ElemType data;struct QNode *next;
}QNode,*Queueptr;
typedef struct
{Queueptr front;Queueptr rear;}LinkQueue;
IniQueue(LinkQueue *Q)//初始化队列
{Q->front=(Queueptr)malloc(sizeof(QNode));Q->front=Q->rear;if(!Q->front){exit(0);}Q->front->next=NULL;return OK;
}
EnQueue(LinkQueue *Q,ElemType e)//入队
{Queueptr p=(Queueptr)malloc(sizeof(QNode));p->data=e;Q->rear->next=p;Q->rear=p;Q->rear->next=NULL;return OK;}
DeQueue(LinkQueue *Q,ElemType *e) //出对
{struct QNode *p; if(Q->front==Q->rear){return;}p=Q->front->next;*e=p->data;Q->front->next=p->next;if(p==Q->rear){Q->rear=Q->front;}free(p);return OK;}
typedef struct
{int *base;int *top;int stackSize;//可用空间
}SqStack;int InitStack (SqStack *S)
{S->base=(ElemType*)malloc(Maxsize);if(!S->base){exit(0);} S->top=S->base;S->stackSize=Maxsize;
}void Push(SqStack *S,int e)
{if((*S->top)==Maxsize-1){printf("栈已满!!\n");}(*S->top)=e;S->top++;
}void Pop(SqStack *S)
{if(S->top==S->base){printf("栈空！！\n");}--(S->top);
}void empty(SqStack *S)
{if(S->top==S->base){printf("栈空！！\n");}}
void ClearStack(SqStack *S)
{S->top=S->base;if( S->top==S->base){printf("请空成功！！\n");}else{printf("请空失败！！\n");}
}
void DestrStack(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;
}void traverseStack(SqStack *S){int *t;t=S->base;if(S->base==S->top){printf("栈空！！\n");}else{while(t!=S->top){printf("%d",*t);t++;}printf("\n");return;} }int main(void)
{SqStack S;
InitStack (&S);//构造一个栈
Push(&S,5); //入栈
Push(&S,8);
Push(&S,4);
Push(&S,5);
Push(&S,1);
traverseStack(&S);
ClearStack(&S);//清空栈
traverseStack(&S);
//DestrStack(&S);return 0;
}
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