C语言实现栈的示例代码

2022-11-13 11:11:38 语言 代码 示例

一、了解栈的结构特点

栈是一种特殊的线性表，只允许从一端进出数据，称为后进先出，先进后出。

压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶

出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶

二、具体实现

由于栈实质是一种线性表，因此可以用两种方式来实现：顺序表  或  链表

这里我使用的是类似顺序表的方式来实现。

代码如下：

typedef char Stacktype;
typedef struct Stack
{
    int top;
    Stacktype* data;
    int capacity;
}Stack;
 
void Stack_init(Stack* pphead);         //栈的初始化
void Stack_destory(Stack* pphead);      //栈的清空
void Stack_push(Stack* pphead, Stacktype data);  //插入数据，压栈
void Stack_pop(Stack* pphead);          //出栈（删除数据）
bool Stack_Empty(Stack* pphead);        //判断栈是否为空
Stacktype Stack_Top(Stack* pphead);     //调出栈顶元素
int Stack_Size(Stack* pphead);          //查看数据个数
 
//栈的初始化
void Stack_init(Stack* pphead)
{
 
    pphead->top = 0;
    pphead->capacity = 0;
    pphead->data = NULL;
}
//栈的清空
void Stack_destory(Stack* pphead)
{
    pphead->top = 0;
    pphead->capacity = 0;
    free(pphead->data);
    pphead->data = NULL;
}
//插入数据，压栈
void Stack_push(Stack* pphead, Stacktype data)
{
    assert(pphead);
    if (pphead->top == pphead->capacity)
    {
        int Newcapacity = (pphead->capacity == 0) ? 4 : ((pphead->top) * 2);
        Stacktype* temp = NULL;
        temp = (Stacktype*)realloc(pphead->data, sizeof(Stacktype) * Newcapacity);
        if (temp == NULL)
        {
            printf("Stack_push");
            exit(-1);
        }
        pphead->data = temp;
        pphead->top = Newcapacity;
    }
    (pphead->data)[pphead->capacity] = data;
    pphead->capacity++;
}
//出栈（删除数据）
void Stack_pop(Stack* pphead)
{
    assert(pphead);
    assert(Stack_Empty(pphead));
    pphead->capacity--;
}
//判断栈是否为空
bool Stack_Empty(Stack* pphead)
{
    assert(pphead);
    return pphead->capacity != 0;
}
//调出栈顶元素
Stacktype Stack_Top(Stack* pphead)
{
    assert(pphead);
    assert(Stack_Empty(pphead));
    return pphead->data[pphead->capacity - 1];
}
//查看数据个数
int Stack_Size(Stack* pphead)
{
    assert(pphead);
    return pphead->top;
}

补充 栈的用处

我们好不容易实现了一个栈，接下来我们来做个题看看栈有什么用吧。

题目描述

给定一个只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

左括号必须用相同类型的右括号闭合。

左括号必须以正确的顺序闭合。

基础框架

C语言的基础框架如下

bool isValid(char * s){

​​​​​​​}

解题思路

左括号一定要和右括号对齐，非常满足栈的特性

我们可以将所有的左括号存入一个栈中。

然后遇到右括号，就出栈，判断是否匹配。

直到栈为空且字符串中的括号也遍历完了，那么所有括号就正确的匹配了。

代码详解

// 1.因为C语言并没有现成的栈，所以我们需要自己造轮子，先写个栈再说
typedef char STDateType; // 更改数据类型为char

typedef struct Stack
{
	STDateType* a;
	int top;
	int capacity;
}Stack;

void StackInti(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

void StackDestory(Stack* ps)
{
	assert(ps);

	free(ps->a);
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

void StackPush(Stack* ps, STDateType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapcity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		ps->a = (int*)realloc(ps->a, sizeof(int) * newCapcity);
		if (ps->a == NULL)
		{
			printf("ralloc error");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = newCapcity;
	}

	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void StackPop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);

	ps->top--;
}

bool StackEmpty(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}

STDateType StackTop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);

	return ps->a[ps->top - 1];
}

bool isValid(char * s){
    Stack a;
    StackInti(&a);
    while(*s)
    {
        if (*s == '(' || *s == '[' || *s == '{') //入栈
        {
            StackPush(&a, *s);
        } 
        else //出栈
        {
            if(StackEmpty(&a)) //右括号多一个的情况
            {
                return false;
            }

            char tmp = StackTop(&a);
            StackPop(&a);
            if ((*s == ')' && tmp != '(') 
              ||(*s == ']' && tmp != '[')
              ||(*s == '}' && tmp != '{') )
            {
                return false;
            }
        }
        s++;
    }
    return StackEmpty(&a); //防止出现多一个左括号的情况
}

到此这篇关于C语言实现栈的示例代码的文章就介绍到这了,更多相关C语言实现栈内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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