C语言中顺序栈和链栈的定义和使用详解

C语言顺序栈链栈 C语言顺序栈 C语言链栈 2022-11-13 18:11:20 760人浏览薄情痞子

摘要

目录栈的基本内容顺序栈定义入栈操作出栈顺序栈的缺点出栈顺序的计算方法链栈栈的基本内容无论是我们接下来要讲的栈还是后面要讲到的队列，他们虽然在名字上不同于我们之前的顺序表或者单链表，

栈的基本内容

无论是我们接下来要讲的栈还是后面要讲到的队列，他们虽然在名字上不同于我们之前的顺序表或者单链表，但是它们本质也是线性表，只是在基本操作上没有表那么“自由”。比如：栈只能从栈顶进行插入和删除，而队列只能从对头进行删除，队尾进行插入。

举例：

叠放在一起的盘子，当想要加入新的盘子时，只能在底部或者尾部加入，删除同样也是。

空栈：

栈顶和栈底：

顺序栈

既然上文都说到“栈”和“队列”都是一种“特殊的”线性表”，那么顺序栈，顾名思义就是按照顺序存储的栈。

定义

既然是顺序存储的，那么我们依然可以和顺序表相类似，采用数组去存放！

typedef struct {
	int data[size];
	int top;//栈顶指针
}seqstack;//seqstack为结构体类型

入栈操作

对于顺序表的插入操作，我们在栈中叫做“入栈”，由于栈的特殊性，只能在栈顶进行操作。

需要提醒的是：一定是栈顶指针先进行移动，再将新插入的元素赋给栈顶空间。也就是说S.top = S.top + 1;S.data[S.top] = x;的顺序不能发生颠倒。

void Pushstack(seqstack& S)
{
	if (S.top == size)
		printf("栈满，拒绝元素继续入栈！");
	else {
		printf("请依次输入你要入栈的元素：\n");
		int x,i;
		for (i = 0; i < size; i++) {
			scanf("%d", &x);
			S.top = S.top + 1;
			S.data[S.top] = x;
			printf("入栈成功!\n");
		}
	}
}

举例：

出栈

虽然是“出栈”，但是如果后续没有入栈操作对出栈位置进行数据覆盖的话，其实出栈并不是真正意义上的“消失”，只是在逻辑上上被删除了，其实给出下标地址，依然可以找到该元素。**return S.data[S.top];**就是将该元素的值返回，以便下次能够快速找到。

int  PopStack(seqstack& S) {
	if (S.top == -1) {
		printf("栈为空，没有元素输出！");
	}
	{
		printf("当前栈顶元素为：");
		 return S.data[S.top];
		 S.top = S.top - 1;
	}
}

关于顺序栈的其他操作都是比较简单的，这里就不一一进行讲解了，需要注意的事项我会在下面的完整代码中注释出来!

顺序栈的缺点

栈的大小不可发生变化。

出栈顺序的计算方法

如上图所示：

进栈顺序为a->b->c->d->e,则对应的出栈顺序为e->d->c->b->a

但有时候出栈和进栈是穿插进行的：

举例：

这种进栈出栈穿插的方式有很多种。

由此，我们可以得出一个结论：

链栈

既然上文都说到“栈”和“队列”都是一种“特殊的”线性表”，那么链栈，顾名思义就是按照链式存储的栈。

基本实现方法和单链表相同，这里就不一一进行讲解了，需要注意的事项我会在下面的完整代码中注释出来！

链栈完整代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define size 5
typedef struct Linknode {
	int data;
	struct LinkNode* next;
}Linkstack;

//初始化
void Iniststack(Linkstack *L) {
	L= (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
	if (!L->data) {
		printf("申请失败");
	}
	else
	{
		L->data = 0;
		L->next = NULL;
	}
}
//入栈
void Pushstack(Linkstack *L) {
	
	int e,x;
	printf("请输入你要创建的链栈长度：");
	scanf("%d", &x);
	printf("请输入你要入栈的元素：\n");
	for (int i = 0; i < x; i++) {
		LinkNode* s = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
		scanf("%d", &e);
		s->data = e;
		s->next = L->next;
		L->next = s;
	}	
}
//出栈
int  Popstack(Linkstack* L)
{
	LinkNode* s= L->next;
	s->data = L->data;
	L->next = s->next;
	return s->data;
}
//读取栈顶元素
int  Getstack(Linkstack* L) {
	if (!L->data)
	{
		printf("栈为空！");
	}
	else {
		int e = L->next->data;
		return e;
	}
}
//输出栈中元素
void Printsatck(Linkstack* L) {
	if (!L->data)
	{
		printf("栈为空！");
	}
	else {
		LinkNode* p;
		p = L;
		printf("栈中元素如下：");
		while (p)
		{
			p = p->next;
			printf("%d", p->data);
		}
	}
}
int main() {
	Linkstack L;
	Iniststack(&L);
	Pushstack(&L);
	Popstack(&L);
	Getstack(&L);
	Printsatck(&L);
}

输出：

顺序栈完整代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define size 5
typedef struct {
	int data[size];
	int top;
}seqstack;
//初始化操作
void InistStack(seqstack &S) {
	S.top = -1;
}
//判空操作
void IsEmpty(seqstack& S)
{
	if (S.top == -1)
		printf("目前栈为空！\n");
}
//入栈操作
void Pushstack(seqstack& S)
{
	if (S.top == size)
		printf("栈满，拒绝元素继续入栈！");
	else {
		printf("请依次输入你要入栈的元素：\n");
		int x,i;
		for (i = 0; i < size; i++) {
			scanf("%d", &x);
			S.top = S.top + 1;
			S.data[S.top] = x;
			printf("入栈成功!\n");
		}
	}
}
//读取栈顶元素
void Getstack(seqstack& S) {
	if (S.top == -1) {
		printf("栈为空，没有元素输出！");
	}
	{
		printf("当前栈顶元素为：");
		printf("%d\n", S.data[S.top]);
	}
}
//输出栈中元素
void Printstack(seqstack& S) {
	if (S.top == -1) {
		printf("栈为空，没有元素输出！");
	}
	else {
		printf("栈中元素如下：");
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			printf("%d", S.data[i]);
		}
		printf("\n");
	}
}
//出栈
int  PopStack(seqstack& S) {
	if (S.top == -1) {
		printf("栈为空，没有元素输出！");
	}
	{
		printf("当前栈顶元素为：");
		 return S.data[S.top];
		 S.top = S.top - 1;
	}
}
//删除栈顶元素

int Deletestack(seqstack& S) {
	if (S.top == -1) {
		printf("栈为空！\n");
	}
	else
	{
		int e;
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			e = S.data[S.top];
			S.top = S.top - 1;
			return e;
		}
		printf("所有元素已被删除！\n");
	}
}
//清栈
void Clearstack(seqstack& S) {
	S.top = -1;
	printf("栈已经被清空！\n");
}
int main() {
	seqstack S;
	int x;
	InistStack(S);
	IsEmpty(S);
	Pushstack(S);
	Getstack(S);
	Printstack(S);
	
	Deletestack(S);
	Clearstack(S);
	Printstack(S);
}

输出：