順序存儲的棧

棧定義:僅限在表尾進行插入和刪除的線性表

棧的特點:

1)一般來說能在表尾進行進棧和出棧的數據

2)先進後出(last in first out )

3)棧會有棧頂,棧底,通常棧底爲高地址,棧頂爲高地址,如下圖所示

操作系統一般會在內存劃出一塊,專門用於棧操作,當然這個跟普通的操作有些區別:比如存放數組,地址是增加的;但是在存入數據到棧,地址則是不斷減小的

棧的存儲結構:

typedef struct _SQSTACK
{
	SElemType* base;
	SElemType* top;
	int stacksize;
}SqStack;
數據定義:
//默認的存儲空間的大小和空間增長大小
#define STACK_INIT_SIZE	100
#define STACK_INCREMENT	10

//存儲數據的類型定義
#ifndef INT_TYPE
#define INT_TYPE
#endif // INT_TYPE

#ifdef INT_TYPE
typedef		int		SElemType;
#elif defined FLOAT_TYPE
typedef		float	SElemType;
#elif defined STRING_TYPE
typedef		char*	SElemType;
#elif defined STRUCT_TYPE
typedef		void*	SElemType;
#endif
棧的操作,會涉及到初始化棧,銷燬棧,進棧(入棧),出棧,還有判斷棧空,棧大小,以及清空棧,如下:

棧的初始化:

//初始化棧
int InitStack(SqStack *S)
{
	S->base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
	if (!S->base)
	{
		return -1;
	}
	S->top = S->base;
	S->stacksize = STACK_INIT_SIZE;
	return 0;
}
棧才初始化,裏面還沒有數據,這時候top,base都指向分配空間的基地址,表示棧空

銷燬棧:

//銷燬棧
int DestroyStack(SqStack *S)
{
	if (S->base)
	{
		free(S->base);
		S->base = NULL;
		S->top = NULL;
		S->stacksize = 0;
	}
	return 0;
}
如果棧存在,就銷燬地址空間,將棧尺寸置0

進棧:

int Push(SqStack *S, const SElemType data)
{
	assert(S->base != NULL);
	if (S->top - S->base >= STACK_INIT_SIZE)
	{
		S->base = (SElemType*)realloc(S->base, 
			(STACK_INIT_SIZE + STACK_INCREMENT) * sizeof(SElemType));
		if (!S->base)
		{
			return -1;
		}
		S->top = S->base + S->stacksize;
		S->stacksize += STACK_INCREMENT;
	}
	*S->top++ = data;

	return 0;
}
如果棧的大小大於已分配長度,重新分配空間,並使棧頂重新指向新的位置,之後就將數據存入當前棧頂指向的位置,然後棧頂+1

出棧:

//出棧
int Pop(SqStack *S, SElemType *data)
{
	assert(S->base != NULL);
	if (S->base == S->top)
	{
		return -1;
	}
	*data = *(--S->top);
	
	return 0;
}
首先將棧頂位置-1,然後取得當前位置的值

以下爲輔助函數,如下:

//棧是否爲空
int IsStackEmpty(const SqStack &S)
{
	return ((S.base == S.top) ? true:false);
}
//得到棧的長度
int GetStackLength(const SqStack &S)
{
	assert(S.base != NULL);

	return S.stacksize;
}
//清空棧
int ClearStack(SqStack *S)
{
	assert(S->base != NULL);
	if (S->base != S->top)
	{
		S->top = S->base;
	}
	S->stacksize = 0;

	return 0;
}
測試用例祥看下節

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