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