顺序栈

定义

　　栈的顺序存储结构是利用一组地址连续的存储单元存储栈底到栈顶的元素，同时附带top指针指示栈顶元素在顺序栈中的位置，base指针指向栈底元素的位置。

typedef struct
{

}elem;

typedef struct
{
    elem *top;
    elem *base;
    int size;
}SqStack;

 

溢出问题

　　由于栈在使用过程中，栈的大小不好估计，所以在初始化时不应限定栈的最大容量。一种解决办法是先给栈定一个初始容量，然后当不够用时再按每个元素的内存大小进行扩增，可以通过宏定义STACK_INIT_SIZE与STACK_INCREMENT。

#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACK_INCREMENT 10

　　然后在入栈时检测是否栈满，判断栈满的条件是元素个数等于初始容量的给定的个数，即 SqStack.top - SqStack.base == STACK_INIT_SIZE。若栈满则将空间调整为(STACK_INIT_SIZE+STACK_INCREMENT)*sizeof(elem)。

 

各操作的代码实现

//头文件 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>

//宏定义 
#define  TRUE  1
#define  FALSE 0
#define  OK    1
#define  ERROR 0
#define  INFEASIBLE -1
#define  OVERFLOW   -2
#define  STACK_INIT_SIZE  100
#define  STACKINCREMENT    10
typedef  int  ElemType;
typedef  int    Status;

//栈的顺序结构表示 
typedef struct
{
    ElemType *base;
    ElemType  *top;
    int  stacksize;
}SqStack;

//1.构建一个空栈 
Status InitStack(SqStack &S)
{
    S.base = (ElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if (!S.base)
        exit(OVERFLOW);//存储分配失败
    S.top = S.base;
    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
    return OK;
}

//2.销毁栈 
Status DestroyStack(SqStack &S)
{
    S.top = NULL; 
    S.stacksize = 0; 
    free(S.base); 
    return OK;
}

//3.清空栈 
Status ClearStack(SqStack &S)
{
    S.top = S.base;
    return OK;
}

//4.判断栈是否为空 
Status StackEmpty(SqStack S)
{
    if (S.top == S.base)
        return ERROR;
    else
        return TRUE;
}

//5.求栈的长度 
Status StackLength(SqStack S)
{
    if (S.top == S.base)
        return FALSE;
    else
        return (S.top - S.base);//也可以直接返回S.top - S.base
}

//6.//求栈顶元素 
Status GetTop(SqStack S, ElemType &e)
{
    if (S.top == S.base)
        return FALSE;
    else
        e = *(S.top - 1);
    return e;
}

//7.栈顶插入元素 
Status Push(SqStack &S, ElemType &e)
{
    if (S.top - S.base >= STACK_INIT_SIZE)
    {
        S.base = (ElemType *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));
        if (!S.base)
        {
            return false;
        }
        S.top = S.base + STACK_INIT_SIZE;//栈底地址可能改变，重新定位栈顶元素
        S.stacksize = S.stacksize + STACKINCREMENT;
    }
    *S.top = e;
    S.top++;
    return OK;
}

//8.删除栈顶元素 
Status Pop(SqStack &S, ElemType &e)
{
    if (S.top == S.base)
        return ERROR;
    else
    {
        S.top--;
        e = *S.top;//说明：此处容易使人迷惑，实际上此元素并没真正删除，仍在S.top中，但是如果插入元素，就会被更新，就像是删除了一样
        return e;
    }
}

//9.遍历栈 
Status StackTraverse(SqStack S)
{
    if (S.base == NULL)
        return ERROR;
    if (S.top == S.base)
        printf("栈中没有元素……\n");
    ElemType *p;
    p = S.top;
    while (p > S.base)
    {
        p--;
        printf("%d ",*p);
    }

    return OK;
}

//主函数检验九种操作 
int main()
{
    SqStack S;
    printf("构造一个空栈……\n");
    InitStack(S);
    int i,n ;
    printf("输入栈的长度:\n");
    scanf("%d",&n);
    for (i = 1; i <= n; i++)
    {
        printf("输入栈的第%d个元素\n",i);
        ++S.top;
        scanf("%d",S.top-1);
    }
     printf("……本栈是空栈吗？？……\n");
    if (StackEmpty(S) == 1)
         printf("NO !!!\n");
    else
         printf("YES !!!\n");
     printf("……求出栈的长度……\n");
    int m;
    m = StackLength(S);
     printf("栈的长度是:\n");
     printf("%d\n",m);
     printf("遍历输出栈中的所有元素:\n");
    StackTraverse(S);
     printf("\n");
     printf("……输出栈顶元素……\n");
    int e;
    e = GetTop(S, e);
     printf("栈顶元素是:\n");
     printf("%d\n",e);
     printf("……栈顶插入元素……\n");
     printf("请输入要插入的元素的数值:\n");
    scanf("%d",&e);
    Push(S,e);
     printf("现在栈中的元素是:\n");
    StackTraverse(S);
     printf("\n");
     printf("……栈顶删除元素……\n");
    e = Pop(S,e);
     printf("被删除的元素是:\n");
    scanf("%d",&e);
     printf("现在栈中的元素是:\n");
    StackTraverse(S);
     printf("\n");
     printf("……清空栈……\n");
    ClearStack(S);
     printf("现在栈中的元素是:\n");
    StackTraverse(S);
     printf("……销毁栈……\n");
    if(DestroyStack(S)==1)
         printf("销毁栈成功\n");
    else
         printf("销毁栈失败\n");
     printf("喜您成功完成所有的功能,毕竟您那么帅!!!\n");
    return 0;
}