第14课-栈的定义及实现

1. 栈的定义

(1)      栈是一种特殊的线性表。

(2)      栈仅能在线性表的一端进行操作。

l  栈顶（Top）：允许操作的一端。

l  栈底（Bottom）：不允许操作的一端。

2. 栈的性质--后进先出

3. 栈的操作

(1)      创建栈。

(2)      销毁栈。

(3)      清空栈。

(4)      进栈。

(5)      出栈。

(6)      获取栈顶元素。

(7)      获取栈的大小。

例子：

将上一节的文件SeqList.h和SeqList.c，加到我们建立的工程文件夹之中。然后建立下面的三个文件。

（1）SeqStack.h

#ifndef _SEQSTACK_H_

#define _SEQSTACK_H_

typedef void SeqStack;

SeqStack* SeqStack_Create(int capacity);

void SeqStack_Destroy(SeqStack* stack);

void SeqStack_Clear(SeqStack* stack);

int SeqStack_Push(SeqStack* stack, void* iteam);

void* SeqStack_Pop(SeqStack* stack);

void* SeqStack_Top(SeqStack* stack);

int SeqStack_Size(SeqStack* stack);

int SeqStack_Capacity(SeqStack* stack);

#endif

（2）SeqStack.c

#include"SeqStack.h"

#include"SeqList.h"

SeqStack* SeqStack_Create(int capacity)

{

return SeqList_Create(capacity);

}

void SeqStack_Destroy(SeqStack* stack)

{

SeqList_Destroy(stack);

}

void SeqStack_Clear(SeqStack* stack)

{

SeqList_Clear(stack);

}

int SeqStack_Push(SeqStack* stack, void* item)

{

return SeqList_Insert(stack,item,SeqList_Length(stack));

}

void* SeqStack_Pop(SeqStack* stack)

{

return SeqList_Delete(stack,SeqList_Length(stack) - 1);

}

void* SeqStack_Top(SeqStack* stack)

{

return SeqList_Get(stack,SeqList_Length(stack) - 1);

}

int SeqStack_Size(SeqStack* stack)

{

return SeqList_Length(stack);

}

int SeqStack_Capacity(SeqStack* stack)

{

return SeqList_Capacity(stack);

}

（3）main.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include "SeqStack.h"

/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char *argv[])

{

SeqStack* stack = SeqStack_Create(20);

int a[10];

int i = 0;

for(i=0; i<10; i++)

{

a[i] = i;

SeqStack_Push(stack, a + i);

}

printf("Top: %d\n", *(int*)SeqStack_Top(stack));

printf("Capacity: %d\n", SeqStack_Capacity(stack));

printf("Length: %d\n", SeqStack_Size(stack));

while( SeqStack_Size(stack) > 0 )

{

printf("Pop: %d\n", *(int*)SeqStack_Pop(stack));

}

SeqStack_Destroy(stack);

return 0;

}

4. 栈的顺序存储实现

5. 栈的链式存储实现

将上节课的LinkList.h和LinkList.c复制到我们这节课用的文件夹之中。然后建立下面的三个文件。

（1）LinkStack.h

#ifndef _LINKSTACK_H_

#define _LINKSTACK_H_

typedef void LinkStack;

LinkStack* LinkStack_Create();

void LinkStack_Destroy(LinkStack* stack);

void LinkStack_Clear(LinkStack* stack);

int LinkStack_Push(LinkStack* stack, void* item);

void* LinkStack_Pop(LinkStack* stack);

void* LinkStack_Top(LinkStack* stack);

int LinkStack_Size(LinkStack* stack);

#endif

（2）LinkStack.c

#include <malloc.h>

#include "LinkStack.h"

#include "LinkList.h"

typedef struct _tag_LinkStackNode

{

LinkListNode header;

void* item;

} TLinkStackNode;

LinkStack* LinkStack_Create()

{

return LinkList_Create();

}

void LinkStack_Destroy(LinkStack* stack)

{

LinkStack_Clear(stack);

LinkList_Destroy(stack);

}

void LinkStack_Clear(LinkStack* stack)

{

while( LinkStack_Size(stack) > 0 )

{

LinkStack_Pop(stack);

}

}

int LinkStack_Push(LinkStack* stack, void* item)

{

TLinkStackNode* node = (TLinkStackNode*)malloc(sizeof(TLinkStackNode));

int ret = (node != NULL) && (item != NULL);

if( ret )

{

node->item = item;

ret  = LinkList_Insert(stack, (LinkListNode*)node, 0);

}

if( !ret )

{

free(node);

}

return ret;

}

void* LinkStack_Pop(LinkStack* stack)

{

TLinkStackNode* node = (TLinkStackNode*)LinkList_Delete(stack, 0);

void* ret = NULL;

if( node != NULL )

{

ret = node->item;

free(node);

}

return ret;

}

void* LinkStack_Top(LinkStack* stack)

{

TLinkStackNode* node = (TLinkStackNode*)LinkList_Get(stack, 0);

void* ret = NULL;

if( node != NULL )

{

ret = node->item;

}

return ret;

}

int LinkStack_Size(LinkStack* stack)

{

return LinkList_Length(stack);

}

（3）main.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include "LinkStack.h"

/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char *argv[])

{

LinkStack* stack = LinkStack_Create();

int a[10];

int i = 0;

for(i=0; i<10; i++)

{

a[i] = i;

LinkStack_Push(stack, a + i);

}

printf("Top: %d\n", *(int*)LinkStack_Top(stack));

printf("Length: %d\n", LinkStack_Size(stack));

while( LinkStack_Size(stack) > 0 )

{

printf("Pop: %d\n", *(int*)LinkStack_Pop(stack));

}

LinkStack_Destroy(stack);

return 0;

}

小结

l  栈是一种特殊的线性表。

l  栈只允许在线性表的一端进行操作。

l  栈通常有两种实现方式：顺序结构实现，链式结。