C語言實現順序棧心得

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棧的構成及初始化

對於“先進後出”的順序棧，需要控制3個量：棧元素，棧頂指標，棧容量。

棧容量即棧的最大容量，若超過會產生溢出錯誤。當然，必要時也可以擴充容量。

棧元素可以通過動態數組( base[] )存放。初始化時用 malloc 申請（棧容量 * 元素類型）個空間。

棧頂指標用於記錄棧元素個數，始終指向棧頂元素的上一個單位（如 棧頂元素為base[3],棧頂指標為4），這樣就能實現元素個數的記錄。不過，棧頂指標只是一種形象化的叫法，方便起見，一般將其定義為 int 型。初始化時，棧頂指標置0。

 

定義結構體

struct sta
{
    int top;
    int *base;
    int size;
};

typedef struct sta ZAN;

 

棧的建立（分配空間）

ZAN* create()
{
    ZAN *p;

    p=(ZAN *)malloc(sizeof(ZAN));

    return p;
}

 

棧的初始化

void zer(ZAN *s)
{
    s->top=0;
    s->size=INI;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//#define INI 10
    s->base=(int *)malloc(INI*sizeof(int));
}

 

壓棧

壓棧就是讓元素進棧，棧頂指標 top 加一，元素存入數組 base[] 。如果已經棧滿，可以增加記憶體空間（實際上是重新分配空間），此時棧容量 size 也要加一。用傳回值判斷是否壓棧成功。

 

int push(ZAN *s,int x)
{

    if( (s->top) >= (s->size) )
    {
        s->base=(int *)realloc(s->base,(s->size+1)*sizeof(int));
        if(!s->size) return 0;
        s->size++;
    }
    s->top++;
    s->base[s->top-1]=x;
    return 1;

}

 

取棧頂元素

取頂只用把棧頂元素的值記錄下來，而不需要讓其出棧。可以用指標來取值。同樣，用傳回值判斷是否取頂成功。

 

int gettop(ZAN *s,int *e)
{
    if(s->top==0) return 0;
    else
    {
        *e=s->base[(s->top)-1];
        return 1;
    }
}

 

彈棧

彈棧是取出其值，並讓棧頂元素出棧，top減一。同樣，用指標記錄其值，用傳回值判斷是否彈棧成功。

 

int pop(ZAN *s,int* e)
{
    if(!s->top) return 0;
    else
    {
        *e=s->base[(s->top)-1];
        s->top--;
        return 1;
    }
}

 

求棧長

取出 top 的值即可

 

int getlen(ZAN* s)
{
    return s->top;
}

 

判斷棧是否為空白

看 top 是否為0即可

 

int isempty(ZAN* s)
{
    if(!s->top) return 0;
    else return 1;
}

 

輸出棧元素

將 base[] 自頂向下輸出即可，不對棧進行任何操作。

 

void list(ZAN* s)

{

　　int i;

 

　　puts("\n list ZAN:");

　　for(i=s->top-1;i>=0;i--)

　　{

　　　　if(i!=s->top-1) printf("\n");　　　　　　　　　　//此處可以用空格代替換行

　　　　printf("%d",s->base[i]);

　　}

　　puts("");

}

 

測試功能

 

// TEST FUNCTION

main()
{
    ZAN *create();
    void zer(ZAN *s);
    int push(ZAN *s,int x);
    int gettop(ZAN *s,int *e);
    int getlen(ZAN* s);
    int isempty(ZAN* s);
    void list(ZAN* s);
    ZAN *s;
    int n,*e,i=1;

    i=1;e=&i;                                                           // protect

    s=create();                                                         // create a stack
    zer(s);                                                             // initialize

    if(!isempty(s)) puts("ZAN is empty\n");                               // empty?
    else puts("ZAN is not not empty\n");

    puts(" push int x:");　　　　　　　　　　　　　　　　// push an element in
    scanf("%d",&n);
    if(push(s,n)) ;
    else printf(" push %d error\n",n);

    if(gettop(s,e)) printf("gettop %d\n",*e);                      // get top element
    else puts("gettop error");

    printf("\n push int x:\n");
    scanf("%d",&n);
    if(push(s,n)) ;                                            // push an element in
    else printf("push %d error\n",n);

    if(gettop(s,e)) printf("gettop %d\n",*e);                      // get top element
    else puts("gettop error");

    if(pop(s,e)) printf("pop %d\n",*e);　　　　　　　　　　//pop top element
    else printf("pop %d error\n",n);

    if(gettop(s,e)) printf("gettop %d\n",*e);                      // get top element
    else puts("gettop error");

    if(!isempty(s)) puts("ZAN is empty\n");                               // empty?
    else puts("ZAN is not not empty\n");
    if(isempty(s)) list(s);

    printf("\n push int x:\n");
    scanf("%d",&n);
    if(push(s,n)) ;                                            // push an element in
    else printf("push %d error\n",n);

    if(isempty(s)) list(s);　　　　　　　　　　　　　　　　　　//output ZAN
}

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