数据结构和算法——栈

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栈
1、线性表的一种，特点是规定只能在一端进行插入删除操作，元素后进先出。
2、栈用顺序栈和链栈，分别是线性存储和链式存储，链式存储有头结点和无头结点是有差别的
3、共享栈，是顺序栈的一种，就是两个顺序栈共享一个一维空间，两个栈底分别在共享空间的两端，两个栈顶向共享空间中间延伸
4、注意这里演示和说明的栈的栈顶指针都是指向栈顶元素，而不是下一个元素。
5、共享栈，栈1的栈顶指针指向-1，栈1的栈顶指针指向maxSize-1，此时栈1栈2为空。判断栈满的条件是s2.top-s1.top = 1;
6、使用共享栈的目的是为了节省存储空间，降低发生上溢的可能

#define MAXSIZE 100
typedef int ElemType;
typedef enum{
    ERROR,SUCCESS,FULL,EMPTY
}STATUS;
typedef struct {
    ElemType data[MAXSIZE];
    int top1;
    int top2;       
}ShareStack; 

void init(ShareStack &S){
    S.top1 = -1;
    S.top2 = MAXSIZE;
}
/*
tag = 1，栈1压栈
tag = 2，栈2压栈 
*/
STATUS push(ShareStack &S,ElemType x,int tag){
    if(S.top2 - S.top1 == 1){
        return FULL;
    }
    if(tag == 1){
        S.data[++S.top1] = x;
        return SUCCESS;
    } 
    if(tag == 2){
        S.data[--S.top2] = x;
        return SUCCESS;
    }
    return ERROR;
}
/*
tag = 1，栈1出栈
tag = 2，栈2出栈 
*/
STATUS pop(ShareStack &S,ElemType &x,int tag){
    if(tag == 1 && S.top1 == -1){
        return EMPTY;
    }
    if(tag == 2 && S.top2 == MAXSIZE){
        return EMPTY;
    }
    if(tag == 1){
        S.data[S.top1--] = x;
        return SUCCESS;
    } 
    if(tag == 2){
        S.data[S.top2--] = x;
        return SUCCESS;
    }
    return ERROR;
}

7、顺序栈的实现代码

/*
栈顶指针指向栈顶元素的顺序栈 
*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 50

typedef enum{
    SUCCESS,ERROR,EMPTY,FULL
}STATUS;

typedef int ELEMTYPE;

typedef struct{
    ELEMTYPE data[MAXSIZE];
    int top;    
}SqStack;

/*
初始化 
*/
STATUS init(SqStack &s){
    s.top = -1;
    return SUCCESS;
}
/*
判空 
*/ 
bool emptyStack(SqStack s){
    if(s.top == -1){
        return true;
    }
    return false;

}
/*
进栈  
*/
STATUS push(SqStack &s,ELEMTYPE x){
    if(s.top == MAXSIZE-1){
        return FULL;
    }
    s.data[++(s.top)] = x;
    return SUCCESS;
} 
/*
出栈 
*/
STATUS pop(SqStack &s,ELEMTYPE &x){
    if(s.top <0){
        return EMPTY;
    }
    x = s.data[s.top--];
    return SUCCESS;
} 
/*
读栈顶元素 
*/
STATUS getTop(SqStack s,ELEMTYPE &x){
    if(s.top < 0){
        return EMPTY;
    }
    x = s.data[s.top];
    return SUCCESS;
} 
/*
打印栈 
*/
STATUS printStack(SqStack s){
    if(s.top < 0){
        printf("栈为空\n");
        return EMPTY;
    }
    while(s.top >= 0){
        printf("%-5d",s.data[s.top]);
        s.top--;
    }
    printf("\n");
    return SUCCESS;
}
int main(void){
    SqStack s;
    int x = 0;
    //初始化 
    init(s);
    //打印 
    printStack(s);
    //压栈 
    int len = 10;
    for(int i = 0;i<len;i++){
        push(s,rand()%100+1);       
    }
    printStack(s);

    //获取栈顶元素 
    getTop(s,x);
    printf("栈顶元素：%d\n",x);
    //出栈
    pop(s,x);
    printf("出栈元素：%d\n",x);
    printStack(s);  
    return 0;
}