数据结构入门学习系列-7（栈的结构以及存储方式和算法）

本章来讲一下线性表的特殊结构之一：栈

栈是只能在表的一段进行插入和删除的线性结构，所有具有后进先出的特点。

栈顶：top端，允许插入删除，表尾。

栈尾：bottom端，固定端，表头。如下图所示：                                 

    

栈结构分为三种存储方式：动态数组存储，静态数组存储，链表存储

动态一维数组方式如下图：

1.用bottom表示栈底指针，bottom是不变的；top表示栈顶指针表示当前栈顶位置，进行出栈操作和入栈操作。

2.用top=bottom表示栈空，top每次指向栈顶的下一个存储位置。

3.进栈：首先将元素保存到top指向当前位置，然后top+1，指向下一个存储位置。

4.出栈：top-1，然后取出top位置的元素。

具体参照代码：

//stack动态数组存储#define STACK_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10typedef int ElemType;typedef struct _SqStack{  ElemType *top;  ElemType *bottom;  int stacksize;}SqStack;BOOL Init_Stack(void){    SqStack S;    S.bottom = (ElemType *)malloc(STACK_SIZE*sizeof(ElemType));    if(!S.bottom)        return FALSE;    S.top = S.Bottom;    S.stacksize = STACK_SIZE;    return OK;}BOOL Stack_Push(SqStack S, ElemType e){    if(S.top - S.bottom > STACK_SIZE-1) {        S.bottom = (ElemType *)realloc((STACK_SIZE+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType));        if(!S.bottom)            return ERROR;        S.top = S.bottom + S.stacksize;        S.stacksize = STACKINCREMENT+STACK_SIZE;    }    *S.top = e;    s.top++;    return OK;}BOOL Stack_Pop(SqStack S, ElemType *e){    if(S.top == S.bottom)        return ERROR;    S.top--;    *e = *S.top;    return OK;}

静态一维数组存储方式：

1.栈底bottom保持不变，栈顶top使用一个int型变量指示当前的栈顶位置。

2.栈顶top=0表示栈空，top表示栈顶在数组中的存储位置

3.进栈：top+1指向新的位置，然后top中存储进栈元素

4.出栈：取出top中的元素，top-1

//stack的静态数组存储方式#define MAX_STACK_SIZE 100typedef int ElemType;typedef struct _SqSize{    ElemType stack_array[MAX_STACK_SIZE];    int top;}SqStack;//栈的初始化SqStack Init_Stack(void){    SqStack S;    S.top = 0;    return S;}//栈的进栈BOOL Stack_Push(SqStack S,ElemType e){    if(S.top = MAX_STACK_SIZE-1)        return FALSE;    S.top++;    S.stack_array[S.top] = e;    return OK;}//栈的出栈Bool Stack_Pop(SqStack S, ElemType *e){    if(S.top = 0)        return ERROR;    *e=S.stack_array[S.top];    S.top--;    return OK;}

链式存储方式：

该链表只能在链表的头部进行插入和删除的操作，链表头指针就是top指针。

//stack的链式存储#typedef int ElemType;typedef struct Stack_Node{    ElemType data;    struct Stack_Node *next;}Stack_Node；//初始化Stack_Node *Init_stack(void){    Stack_Node *top;    top = (Stack_Node *)malloc(sizeof(Stack_Node));    top->next = NULL;    return top;}//压栈操作，pushBOOL push(Stack_Node *top, ElemType e){    Stack_Node *p;    p = (Stack_Node*)malloc(sizeof(Stack_Node));    if(!p)        return ERROR;    p->next = top->next;    top->next = p;    return OK;}//出栈操作BOOL pop(Stack_Node *top, ElemType *e){    Stack_Node *p;    if(top->next == NULL)        return ERROR;    p=top->next;    p->data = *e;//取栈顶指数据    p->next = top->next;//移动栈顶指针    free(p);    return OK;}