数据结构-栈（C语言简单实现）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了数据结构-栈（C语言简单实现）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

简介

栈是一种数据结构
栈可以用来存放数字
一次只能向栈里加入一个数字，一次也只能从栈里获得一个数字
栈里到的数字有前后顺序，先进入到的数字在前，后进入的数字在后
每次从栈里获取的数字一定是最后面的数字，最后获取的数字一定是最前面的数字
这种取数字的方法叫先进后出，后进先出

下面是它存储数据的过程

数据结构-栈（C语言简单实现）,C语言初阶学习,数据结构,数据结构,c语言,开发语言

下面是它取出这三个数据的过程

数据结构-栈（C语言简单实现）,C语言初阶学习,数据结构,数据结构,c语言,开发语言

上面两幅图展示了栈存储数据和取出数据的一个过程，体现了先进后出，后进先出这个特性。

代码实现

以下就是创建栈的数据结构，并且实现其功能的相关函数。

定义栈

typedef struct stack{
    int *arr;  // 分配存储区的首地址
    int cap;  // 栈中的元素个数
    int top;  // 入栈和出栈的位置
}stack_t;

初始化栈

void stack_init(stack_t* pstack, int cap){
    pstack->arr = malloc(sizeof(int) * cap);  // 分配内存给存储区
    if(pstack->arr == NULL){
        printf("栈的存储区分配失败!\n");
        return;
    }
    pstack->cap = cap;  // 初始化传入的元素个数
    pstack->top = 0;  // 一开始入栈的索引是在0
}

释放栈

void stack_deinit(stack_t* pstack){
    // 释放内存，并重置为0和NULL
    free(pstack->arr);
    pstack->arr = NULL;
    pstack->cap = 0;
    pstack->top = 0;
}

压栈

void stack_push(stack_t* pstack, int data){
    // 将传入的数据放到栈中
    pstack->arr[pstack->top++] = data;  // 先将数据放入索引为top的位置，然后将top++，往后移
}

出栈

int stack_pop(stack_t* pstack){
    // 当栈中有数据时，此时top肯定是指向最后一个传进去的数据后一个，此时只需将top--，之后再将数据取出即可
    return pstack->arr[--pstack->top];
}

判断栈是否已满

int stack_full(stack_t* pstack){
    // 因为top索引是从0开始的，有一个数据进来，top就加1，所以top的值就是当前栈中元素的个数，当它等于cap时，说明栈满了
    return pstack->top >= pstack->cap;  // 满了返回真(非0)，没满返回假(0)
}

判断栈是否为空

int stack_empty(stack_t* pstack){
    // 参考第6条，top的值就是当前栈中元素的个数，top值为0说明为空
    return pstack->top == 0;  // 为空返回真(非0)，不为空返回假(0)
}

获取栈中的元素个数

int stack_size(stack_t* pstack){
    // 参考第6条，top的值就是当前栈中元素的个数
    return pstack->top;
}

实例代码

创建三个文件: stack.c，stack.h，main.c文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-637483.html

stack.c定义栈具体的函数

#include "stack.h"

// 初始化栈
void stack_init(stack_t* pstack, int cap){
    pstack->arr = malloc(sizeof(int) * cap);
    if(pstack->arr == NULL){
        printf("栈的存储区分配失败!\n");
        return;
    }
    pstack->cap = cap;
    pstack->top = 0;
}

// 释放栈
void stack_deinit(stack_t* pstack){
    free(pstack->arr);
    pstack->arr = NULL;
    pstack->cap = 0;
    pstack->top = 0;
}

// 压栈
void stack_pull(stack_t* pstack, int data){
    pstack->arr[pstack->top++] = data;
}

// 出栈
int stack_pop(stack_t* pstack){
    return pstack->arr[--pstack->top];
}

// 判断栈是否已满
int stack_full(stack_t* pstack){
    return pstack->top >= pstack->cap;
}

// 判断栈是否为空
int stack_empty(stack_t* pstack){
    return pstack->top == 0;
}

// 获取栈中的元素个数
int stack_size(stack_t* pstack){
    return pstack->top;
}

stack.h声明栈的相关函数和定义栈

#ifndef __STACK_H  // 头卫士
#define __STACK_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义栈的数据结构
typedef struct stack{
    int* arr;
    int cap;
    int top;
}stack_t;

// 声明栈的函数
extern void stack_init(stack_t* pstack, int cap);
extern void stack_deinit(stack_t* pstack);
extern void stack_pull(stack_t* pstack, int data);
extern int stack_pop(stack_t* pstack);
extern int stack_full(stack_t* pstack);
extern int stack_empty(stack_t* pstack);
extern int stack_size(stack_t* pstack);
#endif

main.c主函数使用栈

#include "stack.h"

int main(void){
    // 1. 声明一个栈: stack
    stack_t stack;

    // 2. 初始化stack
    stack_init(&stack, 5);

    // 3. 将栈放满数据
    int data = 100;
    printf("开始放入数据: ");
    while(!stack_full(&stack)){
        // 没满的状态下，放入数据
        printf("%d ", data);
        stack_pull(&stack, data++);
    }
    printf("结束!\n");
    printf("此时栈中元素个数为: %d\n\n", stack_size(&stack));

    // 4. 将栈中的数据一个个取出来
    printf("开始取出数据: ");
    while(!stack_empty(&stack)){
        // 非空的状态，取数据
        data = stack_pop(&stack);
        printf("%d ", data);
    }
    printf("结束!\n");
    printf("此时栈中元素个数为: %d\n\n", stack_size(&stack));

    // 5. 释放栈
    stack_deinit(&stack);
    return 0;
}