(C语言)栈的线性结构实现(数据结构八)

喜欢ヅ旅行 2022-09-17 10:24 208阅读 0赞

1.数据类型定义

在代码中为了清楚的表示一些错误和函数运行状态，我们预先定义一些变量来表示这些状态。在head.h头文件中有如下定义：

//定义数据结构中要用到的一些变量和类型
    #ifndef HEAD_H
    #define HEAD_H
    
    #include <stdio.h>
    #include <malloc.h>
    #include <stdlib.h>
    
    #define TRUE  1
    #define FALSE 0
    #define OK    1
    #define ERROR  0
    #define INFEASIBLE -1
    #define OVERFLOW   -2    //分配内存出错
    
    typedef int  Status;     //函数返回值类型
    typedef int  ElemType;   //用户定义的数据类型
    
    #endif

2.栈数据结构定义：

typedef struct Stack{
    	ElemType *base;   //栈底
    	ElemType *top;    //栈顶
    	int     size;    //栈大小
    }Stack,*pStack;

3.栈线性结构实现：

LinearStack.h中实现栈的代码如下：

#ifndef LINEAR_STACK
    #define LINEAR_STACK
    #include "head.h"
    
    #define  STACK_INIT_SIZE 100  
    #define  STACK_INCREMENT 10    
    
    typedef struct Stack{
    	ElemType *base;   //栈底
    	ElemType *top;    //栈顶
    	int     size;    //栈大小
    }Stack,*pStack;
    
    //初始化栈
    Status InitStack(pStack &S){
    	S=(pStack)malloc(sizeof(Stack));
    	ElemType* p=(ElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    	if(!p) return OVERFLOW;
    	S->base=p;
    	S->top=p;
    	S->size=STACK_INIT_SIZE;
    	return OK;
    }
    
    Status freeStack(pStack &S){
    	free(S);
    	S=NULL;
    	return OK;
    }
    //销毁栈
    Status DestroyStack(pStack &S){
    	free(S->base);
    	S->base=NULL;
    	S->top=NULL;
    	freeStack(S);
    	return OK;
    }
    //清空栈
    Status ClearStack(pStack &S){
    	S->top=S->base;
    	return OK;
    }
    //栈是否为空
    Status StaciEmpty(pStack S){
    	return S->top==S->base;
    }
    //栈长度
    int StackLength(pStack S){
    	return S->top-S->base;
    }
    //得到栈顶数据级e
    Status GetTop(pStack S,ElemType &e){
    	e=*(S->top-1);
    	return OK;
    }
    //入栈
    Status Push(pStack &S,ElemType e){
    	if(StackLength(S)>=S->size)
    		S->base=(ElemType*)realloc(S->base,(S->size+STACK_INCREMENT)*sizeof(ElemType));
    	if(!S->base) return OVERFLOW;
    	S->top=S->base+StackLength(S);
    	S->size+=STACK_INCREMENT;
    	*S->top++=e;
    	return OK;
    }
    //出栈
    Status Pop(pStack &S,ElemType &e){
    	if(StackLength(S)<1) return ERROR;
    		e=*--S->top;
    	return OK;
    }
    
    Status print(ElemType e){
    	printf("%d\n",e);
    	return OK;
    }
    
    //用vistit遍历栈
    Status StackTraverse(pStack S,Status(*visit)(ElemType)){
    	while (S->top>S->base)
    		(*visit)(*--S->top);
    	return OK;
    }
    Status printStack(pStack S){
    	StackTraverse(S,print);
    	return OK;
    }
    
    
    
    #endif

4.测试

#include "LinearStack.h"
    void main(){
    	pStack S;
    	InitStack(S);
    	for (int i=0;i<10;i++)
    		Push(S,i);
    	ElemType e;
    	GetTop(S,e);
    	printf("栈顶：%d 栈长度：%d",e,StackLength(S));
    
    	printf("\n输出栈：\n");
    	printStack(S);
    	
    	ClearStack(S);   //清空栈
    	DestroyStack(S); //销毁栈
    
    }

5.测试结果

栈顶：9 栈长度：10
    输出栈：
    9
    8
    7
    6
    5
    4
    3
    2
    1
    0