数据结构---动态顺序栈实现

栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除操作，进行数据插入和删除操作的一端被称为栈顶，另一端称为栈底。不含任何元素的栈称为空栈，内存中的“栈区”也是通过这样的栈结构实现的，即通常所说的数据先进先出

动态顺序栈

我们通过一个简单的数组来进行数据的存储，我们规定只能从数组的尾部插入与删除数据，这样就实现了一个简易的栈结构，静态数组实现的栈是由存储上限的，数组存储满元素后，就不能再进行插入操作了，这就是静态栈的不足。而静态栈实现较简单，所以我这里就不再细比较了。
而动态栈是通过在堆上申请内存来实现的，所以根本不用担心数据存满的情况，除非你自己作死，比如把malloc写到死循环里。

我们定义一个无符号长整形变量”size”来控制有效元素的个数，用一个结构体把数组和“size”包含进去。

顺序栈所有的操作时间复杂度为O(1)，因为是直接通过数组下标来进行数据访问。

我们先定义一个结构体来存放一个动态数组和控制有效元素个数的变量

结构体声明

typedef char SeqStackType;

typedef struct SeqStack{
     SeqStackType* data;//长度到了最大值时就malloc一段新的内存，所以用指针指向的内存空间来存储顺序表中的数据
    size_t size;//有效长度
    size_t capacity;//原有的内存可容纳的最大长度
}SeqStack;

具体操作函数声明

//初始化栈
void SeqStackInit(SeqStack* seq);

//销毁栈
void SeqStackDestroy(SeqStack* seq);

//扩容函数
//1.malloc一块更大的内存空间
//2.将原内存空间里的数据拷贝到新的内存空间中
//3.释放掉原内存空间，将指针指向新的内存
SeqStackType* SeqStackExpand(SeqStack* seq);

//往栈中插入数据
void SeqStackPush(SeqStack* seq,SeqStackType value);

//删除数据
void SeqStackPop(SeqStack* seq);

//取出栈顶元素
//1.通过一个输出型参数 value 实现，将栈顶元素的值赋给value，因为是地址传递，所以外部实参的值也被修改了
//2.成功返回1，失败返回0                                                                                                                
int SeqStackFindTop(SeqStack* Seq,SeqStackType* value);

具体函数实现

初始化和销毁

//初始化
void SeqStackInit(SeqStack* seq)
{
    seq->capacity = 1000;
    seq->data = (SeqStackType*)malloc(seq->capacity*sizeof(SeqStackType));
    seq->size = 0;
}

//清空栈
void SeqStackDestroy(SeqStack* seq)
{
    free(seq->data);
    seq->size = 0;
    seq->capacity = 1000;
}

插入数据，记得判断是否当前内存已到最大容量，如果是，就要先进行扩容，再进行插入新数据

//如果当前栈已经满了，就要动态扩容
SeqStackType* SeqStackExpand(SeqStack* seq)
{
    if(seq==NULL){
        //非法输入
        return NULL;
    }
    SeqStackType* newseq = (SeqStackType*)malloc(2*(seq->capacity)+1);
    size_t i = 0;
    for(;i<seq->size;i++){
        newseq[i] = seq->data[i];
    }
    seq->capacity = 2*(seq->capacity)+1;
    free(seq->data);
    return newseq;
}
//入栈

void SeqStackPush(SeqStack* seq,SeqStackType value)
{
    if(seq==NULL){
        //非法输入
        return;
    }
    if(seq->size>=seq->capacity){
        seq->data = SeqStackExpand(seq);
    }
    seq->data[seq->size] = value;
    seq->size++;
}

删除数据，注意如果是空栈就直接退出

void SeqStackPop(SeqStack* seq)
{
    if(seq==NULL){
        //非法输入
        return;
    }
    if(seq->size==0){
        //空栈
        return;
    }
    seq->size--;
}

取栈顶元素，通过输出型参数 value 取到栈顶元素值的复制，并不是把元素本体取出来，栈结构并未发生改变

//取栈顶元素
int SeqStackFindTop(SeqStack* Seq,SeqStackType* value)
{
    if(Seq==NULL)
    {
        //非法输入
        return 0;
    }
    if(Seq->size==0){
        //空栈
        return 0;
    }
   *value = Seq->data[Seq->size-1]; 
    return 1;
}

链表实现栈结构的博客，点这里->链式栈实现

数据结构---动态顺序栈实现

动态顺序栈

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