堅持代碼實現數據結構DAY03——堆棧

前言：雖然c++裏面有現成的stack可以用，但是我覺得學習數據結構，用底層語言來實現是很有必要的！

**我copy來的圖 **
簡單的解釋一下；
堆棧就是一種具有特定規則的線性表
先進後出（看圖就很直觀了）
舉個栗子
往一個紙箱裏面塞書
先進去的就到了紙箱底部
後進去的在頂上
要想取出後面的書則要先取出頂上的書

鏈式表

創建結點

typedef struct SNode* PtrToSNode;
struct SNode {
    ElementType Data;
    PtrToSNode Next;
};

創建棧頭（也就是最頂部）

注意是頂部！！！不是底部；
至於爲什麼
當然是爲了插入和刪除的方便啊
棧頭是不存值的 請類比一下頭指針

typedef PtrToSNode Stack;

Stack CreateStack()
{ /* 構建一個堆棧的頭結點，返回該結點指針 */
    Stack S;

    S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Next = NULL;
    return S;
}

判斷是否爲空

即判斷棧頂的下一個有沒有對象

bool IsEmpty(Stack S)
{ /* 判斷堆棧S是否爲空，若是返回true；否則返回false */
    return (S->Next == NULL);
}

入棧

先申請一部分空間
將X賦值給新空間的data部分
然後讓棧頭指向它。

bool Push(Stack S, ElementType X)
{ /* 將元素X壓入堆棧S */
    PtrToSNode TmpCell;

    TmpCell = (PtrToSNode)malloc(sizeof(struct SNode));
    TmpCell->Data = X;
    TmpCell->Next = S->Next;
    S->Next = TmpCell;
    return true;
}

出棧

和入棧差不多啦
先判斷堆棧是不是空的，是空的肯定就不能出棧了啊。
然後聲明定義一個指針，讓它指向棧頭指向的結點（爲了釋放內存）
同時聲明定義一個元素，將出棧的值賦值給它（爲了return 出去）
然後直接讓棧頭指向下一個結點就好了；
然後把內存釋放掉。

ElementType Pop(Stack S)
{ /* 刪除並返回堆棧S的棧頂元素 */
    PtrToSNode FirstCell;
    ElementType TopElem;

    if (IsEmpty(S)) {
        printf("堆棧空");
        return ERROR;
    }
    else {
        FirstCell = S->Next;
        TopElem = FirstCell->Data;
        S->Next = FirstCell->Next;
        free(FirstCell);
        return TopElem;
    }
}

順序表

個人觀點：順序結構存儲編碼容易，但是不能動態申請內存，你需要先知道這個棧有多大，要開多大的數組。

創建

typedef int Position;
struct SNode {
    ElementType* Data; /* 存儲元素的數組 */
    Position Top;      /* 棧頂指針 */
    int MaxSize;       /* 堆棧最大容量 */
};

棧頭

typedef struct SNode* Stack;

Stack CreateStack(int MaxSize)
{
    Stack S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Data = (ElementType*)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType));
    S->Top = -1;
    S->MaxSize = MaxSize;
    return S;
}

堆棧是否已滿

滿了就塞不進了啊

bool IsFull(Stack S)
{
    return (S->Top == S->MaxSize - 1);
}

入棧

bool Push(Stack S, ElementType X)
{
    if (IsFull(S)) {
        printf("堆棧滿");
        return false;
    }
    else {
        S->Data[++(S->Top)] = X;
        return true;
    }
}

是否爲空

bool IsEmpty(Stack S)
{
    return (S->Top == -1);
}

出棧

ElementType Pop(Stack S)
{
    if (IsEmpty(S)) {
        printf("堆棧空");
        return ERROR; /* ERROR是ElementType的特殊值，標誌錯誤 */
    }
    else
        return (S->Data[(S->Top)--]);
}