資料結構基礎（4）C語言實現棧--鏈式儲存（動態棧）

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寫程式的時候，我們經常會說基本類型變數存在棧記憶體，參考型別的變數（對象，數組）存在堆記憶體。現在我們來看看棧這種資料結構是怎麼實現的。

 

定義

            一種可以實現“先進後出” 的儲存結構

            棧類似於往箱子放衣服，先放的最後拿

棧的分類：

       靜態棧：以數組方式實現，刪除時刪除下標最大的,插入時從最大下標+1插入

       動態棧：以鏈表方式實現，刪除和插入都是從頭部

演算法：出棧（POP），入棧（PUSH）應用：

1.      函數調用 :在函數f中調用另一個g函數，在g函數中調用k函數

執行到要調用g函數位置，先把g函數執行後下一句的地址以及變數壓棧，執行g函數，執行到調用k函數的位置，再把k函數執行後的下一句壓棧，然後執行k函數，執行後取出棧頂元素，賦給CPU，執行g函數中調用k函數後的下一句。

     2.中斷

3.運算式求值：3*2+5/6-4兩個棧實現，一個放運算子，一個放資料

4.記憶體配置：把函數形參壓入棧中

5.緩衝處理

6.走迷宮

C語言實現：

下面是C語言實現動態棧的代碼，為了方便在棧底部建立一個頭結點，不存有效資料。先看圖：

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdbool.h>//棧有一個不存放有效資料的前端節點，Pbotom始終指向頭結點。/****定義節點的結構體*/ typedef struct Node{   int data;//資料域   struct Node * PNext;//指標域} Node,*PNext;/****定義棧的結構體*/typedef struct Stack { PNext top;PNext bottom;}Stack,* PStack;/****初始化棧*/void  init(PStack PStack ){    //建立一個不存任何有限元素的頭結點，作為棧底   PStack->bottom=malloc(sizeof(Node));   PStack->top=PStack->bottom;   PStack->top->PNext=NULL;}/***遍曆棧**/void traverse(PStack Ps ){    if(Ps->bottom==Ps->top)    {        printf("棧為空白\n");        return ;    }    PNext pt=Ps->top;    while(pt!=Ps->bottom)//不能把pt換成ps->top這樣就修改了鏈表。尷尬。。    {       printf("%d ",pt->data);       pt=pt ->PNext;    }    printf("\n");    return ;}/****入棧*/void push(PStack Pstack,int val){   PNext Pnew=malloc(sizeof(Node));//產生一個新節點   Pnew->data=val;   Pnew->PNext=Pstack->top;   Pstack->top=Pnew;}/****出棧*/void pop(PStack ps ){  if(ps->top==ps->bottom)  {      printf("棧為空白，無法完成出棧操作\n");      return;  }  PNext temp=ps->top;//引入輔助變數，用於釋放記憶體  ps->top=ps->top->PNext;  free(temp);  temp=NULL;}/****清空棧*/void clear(PStack ps){    while(ps->top!=ps->bottom)    {        PNext temp=ps->top;        ps->top=ps->top->PNext;        free(temp);    }}int main(){Stack stack;init(&stack);push(&stack,6);push(&stack,7);push(&stack,8);traverse(&stack); pop(&stack);traverse(&stack);clear(&stack);traverse(&stack);push(&stack,7);traverse(&stack);return 0;}

資料結構基礎（4）C語言實現棧--鏈式儲存（動態棧）