数据结构之栈(c语言版)
栈（stack）: 在逻辑上是一种线性存储结构，它有以下几个特点：
1、栈中数据是按照"后进先出（LIFO, Last In First Out）"方式进出栈的。
2、向栈中添加/删除数据时，只能从栈顶进行操作。
栈通常包括的三种操作：push、peek、pop。
push -- 向栈中添加元素。
peek -- 返回栈顶元素。
pop -- 返回并删除栈顶元素的操作。
栈底层可以基于数组(顺序表)，也可以基于链表。
基于数组实现的栈，需要满足数组的特点，查询快，不能动态增长。
基于链表实现的栈，可以动态增长，开销大。
一、数组栈
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
static int *stack=NULL;//指针，指向栈
static int count=0;//栈中元素的数量
static int MAXSIZE=0;//最大容量
void create_stack(int size){//传入栈的容量
stack=(int *)malloc(size*sizeof(int));//给栈分配空间
if(!stack){
printf("stack error!");//确认栈已经创建
exit(0);
}
MAXSIZE=size;
printf("创建成功\n");
}
//判空
int empty(){
if(count==0){
return 1;
}
return 0;
}
//判满
int up(){
if(count==MAXSIZE){
return 1;
}
return 0;
}
//入栈
void push(int e){
if(up()){
printf("stack is up!!!");//满了不能入栈
exit(0);
}
stack[count]=e;
count+=1;
printf("push successful\n");
}
//出栈
int pop(){
if(empty()){
printf("stack is empty!!!");//空了不能出栈
exit(0);
}
int s=stack[count];
count--;
printf("pop successful\n");
return s;
}
//遍历
void display(){
if(empty()){
printf("Empty Stack!!!");
exit(0);
}
printf("共有%d个元素\n",count);
for(int i=0;i<count;i++){
printf("The data is %d\n",stack[i]);
}
}
//元素数量
int len(){
return count;
}
//销毁栈
void destory_stack(){
if(stack){
free(stack);
}
printf("stack aleardy destory!\n");
}
在主函数中测试：
int main(){
create_stack(10);//create stack,the size equll 10
push(1);
push(3);
push(5);
push(7);
push(9);
push(11);
push(0);
display();
pop();
pop();
pop();
display();
destory_stack();
}
结果如下：
创建成功
push successful
push successful
push successful
push successful
push successful
push successful
push successful
共有7个元素
The data is 1
The data is 3
The data is 5
The data is 7
The data is 9
The data is 11
The data is 0
pop successful
pop successful
pop successful
共有4个元素
The data is 1
The data is 3
The data is 5
The data is 7
stack aleardy destory!
二、链表栈
链表有单链表，双链表，循环链表等。都可以实现栈，以下就是基于单链表实现的栈。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct list_stack{
int data;
struct list_stack *next;
}Stack;
static int count=0;//长度
static Stack *head=NULL;//头指针
static Stack *tail=NULL;//尾巴指针
//节点初始化的工具
Stack *init(){
Stack *p=(Stack *)malloc(sizeof(Stack));
return p;
}
//创建栈
Stack *create_stack(){
head=init();
head->data=NULL;
tail=head;//尾巴指针，作为工作指针
printf("Stack is created!\n");
count++;//栈有了头节点
}
//判空
int empty(){
if(count==0){
return 1;
}
return 0;
}
//入栈
void push(int e){
Stack *p=init();
p->data=e;
tail->next=p;
tail=p;
count+=1;
printf("push successful\n");
}
//出栈
int pop(){
if(empty()){
printf("stack is empty!!!");//空了不能出栈
exit(0);
}
int n=tail->data;
Stack *p=head;
for(int i=1;i<count-1;i++){
p=p->next;
}
tail=p;
count--;
printf("pop is successful!\n");
free(tail->next);
return n;
}
//遍历
void display(){
if(empty()){
printf("Empty Stack!!!");
exit(0);
}
printf("共有%d个元素\n",count-1);
Stack *p=head;
for(int i=1;i<count;i++){
p=p->next;
printf("The data is %d\n",p->data);
}
}
//销毁栈
void destory_stack(){
for(Stack *p=head;head!=NULL;){
head=head->next;
free(p);
p=head;
}
printf("stack aleardy destory!\n");
}
主函数：
int main(){
create_stack();
push(1);
push(3);
push(5);
push(7);
push(9);
display();
pop();
pop();
display();
destory_stack();
}
输出：
^
Stack is created!
push successful
push successful
push successful
push successful
push successful
共有5个元素
The data is 1
The data is 3
The data is 5
The data is 7
The data is 9
pop is successful!
pop is successful!
共有3个元素
The data is 1
The data is 3
The data is 5
