C語言中棧的表示和實(shí)現(xiàn)
棧是限定僅在表尾進(jìn)行插入和刪除操作的線性表。本文是百分網(wǎng)小編搜索整理的關(guān)于C語言中棧的表示和實(shí)現(xiàn)詳細(xì)介紹的相關(guān)資料，感興趣的朋友一起學(xué)習(xí)吧!!想了解更多相關(guān)信息請持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
棧作為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一種只能在一端進(jìn)行插入和刪除操作的特殊線性表。它按照先進(jìn)后出的原則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，先進(jìn)入的數(shù)據(jù)被壓入棧底，最后的數(shù)據(jù)在棧頂，需要讀數(shù)據(jù)的時(shí)候從棧頂開始彈出數(shù)據(jù)（最后一個(gè)數(shù)據(jù)被第一個(gè)讀出來）。棧具有記憶作用，對棧的插入與刪除操作中，不需要改變棧底指針。
棧是允許在同一端進(jìn)行插入和刪除操作的特殊線性表。允許進(jìn)行插入和刪除操作的一端稱為棧頂(top)，另一端為棧底(bottom)；棧底固定，而棧頂浮動(dòng)；棧中元素個(gè)數(shù)為零時(shí)稱為空棧。插入一般稱為進(jìn)棧（PUSH），刪除則稱為退棧（POP）。棧也稱為后進(jìn)先出表。
以上定義是在經(jīng)典計(jì)算機(jī)科學(xué)中的解釋。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，棧則是一個(gè)具有以上屬性的動(dòng)態(tài)內(nèi)存區(qū)域。程序可以將數(shù)據(jù)壓入棧中，也可以將數(shù)據(jù)從棧頂彈出。在i386機(jī)器中，棧頂由稱為esp的寄存器進(jìn)行定位。壓棧的操作使得棧頂?shù)牡刂窚p小，彈出的操作使得棧頂?shù)牡刂吩龃蟆?/p>
棧在程序的運(yùn)行中有著舉足輕重的作用。最重要的是棧保存了一個(gè)函數(shù)調(diào)用時(shí)所需要的維護(hù)信息，這常常稱之為堆棧幀或者活動(dòng)記錄。堆棧幀一般包含如下幾方面的信息：
1．函數(shù)的返回地址和參數(shù)
2．臨時(shí)變量：包括函數(shù)的非靜態(tài)局部變量以及編譯器自動(dòng)生成的其他臨時(shí)變量
實(shí)現(xiàn)
#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存儲(chǔ)空間初始分配量 */
#define STACKINCREMENT 2 /* 存儲(chǔ)空間分配增量 */
typedef struct SqStack
{
SElemType *base; /* 在棧構(gòu)造之前和銷毀之后，base的值為NULL */
SElemType *top; /* 棧頂指針 */
int stacksize; /* 當(dāng)前已分配的存儲(chǔ)空間，以元素為單位 */
}SqStack; /* 順序棧 */
Status InitStack(SqStack *S)
{ /* 構(gòu)造一個(gè)空棧S */
(*S).base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(*S).base)
exit(OVERFLOW); /* 存儲(chǔ)分配失敗 */
(*S).top=(*S).base;
(*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
Status DestroyStack(SqStack *S)
{ /* 銷毀棧S，S不再存在 */
free((*S).base);
(*S).base=NULL;
(*S).top=NULL;
(*S).stacksize=0;
return OK;
}
Status ClearStack(SqStack *S)
{ /* 把S置為空棧 */
(*S).top=(*S).base;
return OK;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{ /* 若棧S為空棧，則返回TRUE，否則返回FALSE */
if(S.top==S.base)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
int StackLength(SqStack S)
{ /* 返回S的元素個(gè)數(shù)，即棧的長度 */
return S.top-S.base;
}
Status GetTop(SqStack S,SElemType *e)
{ /* 若棧不空，則用e返回S的棧頂元素，并返回OK；否則返回ERROR */
if(S.top>S.base)
{
*e=*(S.top-1);
return OK;
}
else
return ERROR;
}
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{ /* 插入元素e為新的棧頂元素 */
if((*S).top-(*S).base>=(*S).stacksize) /* 棧滿，追加存儲(chǔ)空間 */
{
(*S).base=(SElemType *)realloc((*S).base,((*S).stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!(*S).base)
exit(OVERFLOW); /* 存儲(chǔ)分配失敗 */
(*S).top=(*S).base+(*S).stacksize;
(*S).stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*((*S).top)++=e;
return OK;
}
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)
{ /* 若棧不空，則刪除S的棧頂元素，用e返回其值，并返回OK；否則返回ERROR */
if((*S).top==(*S).base)
return ERROR;
*e=*--(*S).top;
return OK;
}
Status StackTraverse(SqStack S,Status(*visit)(SElemType))
{ /* 從棧底到棧頂依次對棧中每個(gè)元素調(diào)用函數(shù)visit()。 */
/* 一旦visit()失敗，則操作失敗 */
while(S.top>S.base)
visit(*S.base++);
printf("\n");
return OK;
}
#include"c1.h"
typedef int SElemType; /* 定義棧元素類型，此句要在c3-1.h的前面 */
#include"c3-1.h"
#include"bo3-1.c"
Status visit(SElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
void main()
{
int j;
SqStack s;
SElemType e;
if(InitStack(&s)==OK)
for(j=1;j<=12;j++)
Push(&s,j);
printf("棧中元素依次為：");
StackTraverse(s,visit);
Pop(&s,&e);
printf("彈出的棧頂元素 e=%d\n",e);
printf("棧空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
GetTop(s,&e);
printf("棧頂元素 e=%d 棧的長度為%d\n",e,StackLength(s));
ClearStack(&s);
printf("清空棧后，棧空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
DestroyStack(&s);
printf("銷毀棧后，s.top=%u s.base=%u s.stacksize=%d\n",s.top,s.base, s.stacksize);
}
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