O conceito de pilha e sua estrutura
Pilha: Um tipo especial de lista linear que permite apenas a inserção e exclusão de elementos em uma extremidade fixa. Uma extremidade que executa as operações de inserção e exclusão de dados é chamada de topo da pilha e a outra extremidade é chamada de parte inferior da pilha.
Os elementos seguem o princípio LIFO .
Empurrando a pilha: A inserção da pilha é chamada de push/push/push, e os dados enviados estão no topo da pilha.
Pop: A operação de exclusão da pilha é chamada de pop. Os dados de saída estão no topo da pilha.
Implementação de pilha
A pilha geralmente pode ser implementada com um array ou uma lista encadeada, e a estrutura do array é relativamente melhor.
A implementação da pilha geralmente é implementada usando gerenciamento dinâmico de memória.
准备环节：
//以顺序表的形式
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;//栈顶
int capacity;//容量
}Stack;1. Inicialização
Ideia básica: 1) Asserções
2) O ponteiro está vazio
3) No topo da pilha, a capacidade é definida como 0
Código:
//初始化
void StackInit(Stack* ps)
{
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}2. Empurre a pilha
Ideia básica: 1) Asserções
2) Determine se a tabela de sequências precisa ser expandida
3) Inserir dados
Desenho:
Inserção de cauda semelhante à tabela de sequência
Código:
//入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x)
{
//断言
assert(ps);
//判断是否需要扩容
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? ps->capacity = 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
//判断扩容是否成功
if (tmp == NULL)
{
printf("realloc fail\n");
exit(-1);
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newcapacity;
}
//插入数据
//数组的下标从0开始，top指向的就是栈顶
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
3. Abra a pilha
Ideia básica: semelhante à exclusão sequencial da cauda da lista
1) Afirmação
2) Coloque o topo--, apenas recue um lugar
Desenho:
Código:
//出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
//断言栈是否为空
assert(ps->top > 0);
ps->top--;
}
4. Obtenha o elemento superior da pilha
Ideia básica: 1) Asserções
2) Verifique se a pilha está vazia
3) Retorna ps->a[ps->top-1]
Desenho:
Pode-se ver que top aponta para o próximo bit do elemento top da pilha.
Código:
//获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
//断言栈是否为空
assert(ps->top);
return ps->a[ps->top-1];
}
5. Verifique se a pilha está vazia
Retorna verdadeiro se estiver vazio Retorna falso se não estiver vazio
Ideia básica: 1) Afirmar o ponteiro passado
2) Se julgar sentença ou retornar o resultado de ps->top == 0
Código:
//检测栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
非空
//if (ps->top > 0)
//{
// return false;
//}
为空
//else
// return true;
//更优化的写法
return ps->top == 0;
}6. Registre o número de dados na pilha
Ideia básica: 1) Asserções
2) O valor de top refere-se ao número de dados.
Desenho:
Neste momento, o número de dados da pilha é 3 e o valor de top é 3.
Código:
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
//返回个数，top指的是栈顶数据的下一位。
return ps->top;
}
7. Destrua a pilha
Ideia básica: 1) Asserções
2) variável de ponteiro livre
3) A capacidade e o topo da pilha são definidos como 0
Código:
//销毁
void StackDestroy(Stack* ps)
{
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}Imprimir dados da pilha em interfaces conhecidas
#include"Stack.h"
void test()
{
Stack st;
StackInit(&st);
StackPush(&st, 1);
StackPush(&st, 2);
StackPush(&st, 3);
StackPush(&st, 4);
//printf("%d ", StackTop(&st));
while (!StackEmpty(&st))
{
printf("%d ", StackTop(&st));
StackPop(&st);
}
printf("\n");
StackDestroy(&st);
}
int main()
{
test();
return 0;
}arquivo de cabeça:
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
//以顺序表的形式
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;//栈顶
int capacity;//容量
}Stack;
//初始化
void StackInit(Stack* ps);
//销毁
void StackDestroy(Stack* ps);
//入栈
void StackPush(Stack* ps,STDataType x);
//出栈
void StackPop(Stack* ps);
//获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
//检测栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps);
//获取栈有多少个数据
int StackSize(Stack* ps);