数据结构--栈和队列3.1（栈-顺序结构）

目录

栈（Stack）栈顶（top）栈底（bottom）空栈（不含任何元素）

创建栈 

入栈操作

出栈操作

销毁一个栈

计算栈的当前容量

实例分析

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栈的插入操作叫做进栈（Push），或者称为压栈、入栈。

栈的删除操作叫做出栈（Pop），或者称为弹栈。

栈又称为先进后出（last in first out）的后进先出原则，称为后进先出的线性表（LIFO）。 

栈的本质上也是一个线性表，线性表有两种存储形式，那么栈也有分为栈的顺序存储结构和栈的链式存储结构。

最开始栈中不含有任何数据，叫做空栈，此时栈定就是栈底。然后数据从栈顶进入，栈顶栈底分离，整个栈的当前容量变大。数据出栈时，从栈顶移出，栈顶下一，整个栈的当前容量变小。

栈的顺序存储结构：

typedef struct 
{ElemType *base;ElemType *top;int stacksize;}sqStack;

 这里定义了一个顺序存储的栈，它包含了三个元素：base，top，stacksize。其中base是指向栈底的指针变量，top是指向栈顶的指针变量，stacksize指示栈的当前可使用的最大容量。

创建栈 

#define STACK_INIT_SIZE 100 initStack(sqStack *s)//创建栈 
{s->base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));if(!s->base)exit(0);s->top=s->base;		//最开始，栈顶就是栈底。 s->stacksize = STACK_INIT_SIZE;} 

入栈操作

#include <stdlib.h>
#define STACKINCREMENT 10Push(sqStack *s,ElemType e)		//入栈操作 
{if(s->top - s->base >= s->stacksize){//如果漫展，追加空间 s->base = (ElemType *)realloc(s->base,(s->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType));if(!s->base)exit(0);s->top=s->base + s->stacksize;s->stacksize = s->stacksize + STACKINCREMENT;}*(s-top)=e;s->top++; } 

出栈操作

出栈操作就是在栈顶取出数据，栈顶指针随之下移的操作。

每当从栈内弹出一个数据，栈的当前容量就-1.

Pop(sqStack *s,ElemType *e)
{if(s->top==s->base)//栈已空return;*e=*--(s->top); 
}

销毁一个栈

DestrogStack(sqStack *s)
{int i,len;len = s->stackSize;for(i=0;i<len;i++){free(s->base);s->base++;}s->base = s->top =NULL;s->stacksize = 0;
}

计算栈的当前容量

计算栈的当前容量也就是计算栈中元素的个数，因此只要返回s.top-s.base 即可。

栈的最大容量是指该栈占据内存空间的大小，其值是s.stackSzie，它与栈的当前容量不是一个概念。

int StackLen(sqStack s)
{return (s.top-s.base+1);
}

实例分析

利用栈的数据结构特点，将二进制转换为十进制数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>#define STACK_INIT_SIZE 20
#define STACKINCREMENT 10typedef char ElemType;
typedef struct
{ElemType *base;ElemType *top;int stackSize; }sqStack;void InitStack(sqStack *s)
{s->base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));if(!s->base)exit(0);s->top = s->base;s->stackSize=STACK_INIT_SIZE;
}void Push(sqStack *s,ElemType e)
{if(s->top - s->base>= s->stackSize){s->base=(ElemType *)realloc(s->base,(s->stackSize+STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));if(!s->base){exit(0);}}*(s->top)=e;s->top++;} void Pop(sqStack *s,ElemType *e)
{if(s->top==s->base){return;}*e = *--(s->top);
}int StackLen(sqStack s)
{return (s.top- s.base);
}int main(void)
{ElemType c;sqStack s;int len ,i,sum=0;InitStack(&s);printf("请输入二进制数，输入#符号表示结束!");scanf("%c",&c);while(c!='#'){Push(&s,c);scanf("%c",&c);}getchar();len = StackLen(s);printf("栈的当前容量是：%d\n",len);for(i=0;i<len;i++){Pop(&s,&c);sum=sum+(c-48)*pow(2,i);}printf("%d",sum);return 0;
}