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棧(C實現(xiàn))“>數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)->棧(C實現(xiàn))

作者: 時間:2016-12-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的是什么

  舉一個簡單的例子:在往箱子里面放衣物的時候,放在最上面的衣物總是我們最后放上去的;而當(dāng)我們從箱子里取出衣物的時候,總是最先拿出上面的。這就是現(xiàn)實生活中的棧。
  準(zhǔn)確的講,棧就是一種可以實現(xiàn)“先進(jìn)后出(或者叫后進(jìn)先出)”的存儲結(jié)構(gòu)。
  學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的人都知道:棧可以用兩種方式來實現(xiàn),一種方法是用數(shù)組實現(xiàn)棧,這種棧成為靜態(tài)棧;另外一種方法是用鏈表實現(xiàn)棧,這種棧叫做動態(tài)棧。
  棧中通常存放著程序的局部變量等。棧通常有出棧和入棧操作。
  棧的結(jié)構(gòu)
  空棧的結(jié)構(gòu):【其實就是棧頂和棧頂都指向一個無用的頭結(jié)點(diǎn)】
  存有結(jié)點(diǎn)的棧結(jié)構(gòu):【棧頂指針指向棧頂結(jié)點(diǎn),棧底指針指向頭結(jié)點(diǎn)】
  棧的實現(xiàn)
  下面是用C實現(xiàn)的一個鏈棧結(jié)構(gòu)的源碼及詳細(xì)注釋:
  #include
  #include
  #include
  //定義結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體
  typedef struct Node
  {
  intdata; //內(nèi)容
  struct Node * pNext; //指向下一結(jié)點(diǎn)的指針
  } NODE, * PNODE; //NODE等價于struct Node, PNODE等價于struct Node *
  //定義棧的結(jié)構(gòu)體
  typedef struct Stack
  {
  PNODE pTop; //棧頂結(jié)點(diǎn)
  PNODE pBottom; //棧底結(jié)點(diǎn)
  } STACK, * PSTACK; //STACK等價于struct Stack, PSTACK等價于struct Stack *
  //函數(shù)聲明
  void initStack(PSTACK pStack); //對棧進(jìn)行初始化的函數(shù)
  void pushStack(PSTACK pStack, int val); //入棧的函數(shù)
  bool popStack(PSTACK pStack, int * pVal);//出棧的函數(shù),*pVal用來保存出棧的元素內(nèi)容
  void traverseStack(PSTACK pStack); //遍歷棧的函數(shù)
  bool isEmpty(PSTACK pStack); //判斷棧是否為空的函數(shù)
  void clearStack(PSTACK pStack); //清空棧的函數(shù)

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/324259.htm

//棧調(diào)用示例
  int main(void)
  {
  STACK stack; //定義一個棧變量,STACK等價于struct Stack
  int val; //用來保存出棧的內(nèi)容
  initStack(&stack); //調(diào)用棧的初始化函數(shù)
  pushStack(&stack, 10); //調(diào)用入棧的函數(shù)
  pushStack(&stack, 20);
  pushStack(&stack, 30);
  pushStack(&stack, 50);
  traverseStack(&stack); //調(diào)用遍歷棧的函數(shù)
  //調(diào)用出棧的函數(shù)
  if(popStack(&stack, &val))
  printf("出棧成功,出棧的元素值為:%d", val);
  else
  printf(" 出棧失敗!");
  //調(diào)用清空棧的函數(shù)
  clearStack(&stack);
  traverseStack(&stack); //調(diào)用遍歷棧的函數(shù)
  system("pause");
  return 0;
  }

//操作函數(shù)的實現(xiàn)
  void initStack(PSTACK pStack)
  {
  //創(chuàng)建一個空結(jié)點(diǎn),讓pTop指向它
  pStack->pTop = (PN ODE)malloc(sizeof(NODE));
  if(NULL != pStack->pTop)
  {
  //將pBottom也指向空節(jié)點(diǎn)
  pStack->pBottom = pStack->pTop;
  //清空空結(jié)點(diǎn)的指針域
  pStack->pTop->pNext = NULL;
  }
  else //如果內(nèi)存分配失敗
  {
  printf("內(nèi)存分配失敗!程序退出!");
  exit(-1);
  }
  return;
  }
  void pushStack(PSTACK pStack, int val)
  {
  //動態(tài)創(chuàng)建一個新結(jié)點(diǎn)
  PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
  //設(shè)置新結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域的值
  pNew->data= val;
  //將新結(jié)點(diǎn)的指針域指向之前建的空節(jié)點(diǎn)
  pNew->pNext = pStack->pTop; //pStack->pTop不能換成pStack->pBottom
  //pTop指向新的結(jié)點(diǎn)
  pStack->pTop = pNew;
  return;
  }
  bool popStack(PSTACK pStack, int * pVal)
  {
  if(isEmpty(pStack))
  {
  return false;
  }
  else
  {
  //先保存棧頂元素的地址,然后將pTop指向下一元素,最后釋放之前棧頂元素的內(nèi)存
  PNODE rNode = pStack->pTop;
  *pVal = rNode->data;
  pStack->pTop = rNode->pNext;
  free(rNode);
  rNode = NULL;
  return true;
  }
  }
  void traverseStack(PSTACK pStack)
  {
  //將棧頂賦給一個臨時結(jié)點(diǎn),因為在遍歷棧的時候不能銷毀棧
  PNODE pNode = pStack->pTop;
  //循環(huán)遍歷棧,直到棧底
  while(pStack->pBottom != pNode )
  {
  printf("%d ", pNode->data);
  pNode = pNode->pNext;
  }
  printf("");
  return;
  }
  bool isEmpty(PSTACK pStack)
  {
  if(pStack->pTop == pStack->pBottom)
  return true;
  else
  return false;
  }
  void clearStack(PSTACK pStack)
  { //棧為空,則退出該函數(shù)
  if(isEmpty(pStack))
  {
  return;
  }
  else
  {
  //兩個結(jié)點(diǎn)指針變量用來釋放棧中元素的內(nèi)存
  PNODE p = pStack->pTop;
  PNODE q = NULL;
  //循環(huán)釋放內(nèi)存
  while(p != pStack->pBottom)
  {
  q = p->pNext;
  free(p);
  p = q;
  }
  //將棧頂和棧底指向同一個指針域為空的結(jié)點(diǎn)
  pStack->pTop = pStack->pBottom;
  return;
  }
  }
  棧的典型應(yīng)用
  生產(chǎn)消費(fèi)模型常用棧來實現(xiàn)。生產(chǎn)者生產(chǎn)的東西都放入棧中,然后消費(fèi)者從棧中依次取出東西,當(dāng)棧頂和棧底指向都指向首結(jié)點(diǎn)時,生產(chǎn)的東西就被消耗光了。



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