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C語言棧的表示與實現實例詳解分析

欄目: C語言 / 發佈於: / 人氣:3.21K

1.基本概念:

C語言棧的表示與實現實例詳解分析

C語言的棧是指限定僅在表尾進行插入和刪除操作的線性表。

棧作為C語言中一種常用的數據結構,是一種只能在一端進行插入和刪除操作的特殊線性表。它按照先進後出的原則存儲數據,先進入的數據被壓入棧底,最後的`數據在棧頂,需要讀數據的時候從棧頂開始彈出數據(最後一個數據被第一個讀出來)。棧具有記憶作用,對棧的插入與刪除操作中,不需要改變棧底指針。

棧是允許在同一端進行插入和刪除操作的特殊線性表。允許進行插入和刪除操作的一端稱為棧頂(top),另一端為棧底(bottom);棧底固定,而棧頂浮動;棧中元素個數為零時稱為空棧。插入一般稱為進棧(PUSH),刪除則稱為退棧(POP)。棧也稱為後進先出表。

計算機系統中,棧則是一個具有以上屬性的動態內存區域。程序可以將數據壓入棧中,也可以將數據從棧頂彈出。在i386機器中,棧頂由稱為esp的寄存器進行定位。壓棧的操作使得棧頂的地址減小,彈出的操作使得棧頂的地址增大。

棧在程序的運行中有着舉足輕重的作用。最重要的是棧保存了一個函數調用時所需要的維護信息,這常常稱之為堆棧幀或者活動記錄。堆棧幀一般包含如下幾方面的信息:

(1)函數的返回地址和參數

(2)臨時變量:包括函數的非靜態局部變量以及編譯器自動生成的其他臨時變量

2.實現代碼:

#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存儲空間初始分配量 */ #define STACKINCREMENT 2 /* 存儲空間分配增量 */ typedef struct SqStack { SElemType *base; /* 在棧構造之前和銷燬之後,base的值為NULL */ SElemType *top; /* 棧頂指針 */ int stacksize; /* 當前已分配的存儲空間,以元素為單位 */ }SqStack; /* 順序棧 */Status InitStack(SqStack *S) { /* 構造一個空棧S */ (*S)=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!(*S)) exit(OVERFLOW); /* 存儲分配失敗 */ (*S)=(*S); (*S)ksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } Status DestroyStack(SqStack *S) { /* 銷燬棧S,S不再存在 */ free((*S)); (*S)=NULL; (*S)=NULL; (*S)ksize=0; return OK; } Status ClearStack(SqStack *S) { /* 把S置為空棧 */ (*S)=(*S); return OK; } Status StackEmpty(SqStack S) { /* 若棧S為空棧,則返回TRUE,否則返回FALSE */ if(==) return TRUE; else return FALSE; } int StackLength(SqStack S) { /* 返回S的元素個數,即棧的長度 */ return ; } Status GetTop(SqStack S,SElemType *e) { /* 若棧不空,則用e返回S的棧頂元素,並返回OK;否則返回ERROR */ if(>) { *e=*(-1); return OK; } else return ERROR; } Status Push(SqStack *S,SElemType e) { /* 插入元素e為新的棧頂元素 */ if((*S)-(*S)>=(*S)ksize) /* 棧滿,追加存儲空間 */ { (*S)=(SElemType *)realloc((*S),((*S)ksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType)); if(!(*S)) exit(OVERFLOW); /* 存儲分配失敗 */ (*S)=(*S)+(*S)ksize; (*S)ksize+=STACKINCREMENT; } *((*S))++=e; return OK; } Status Pop(SqStack *S,SElemType *e) { /* 若棧不空,則刪除S的棧頂元素,用e返回其值,並返回OK;否則返回ERROR */ if((*S)==(*S)) return ERROR; *e=*--(*S); return OK; } Status StackTraverse(SqStack S,Status(*visit)(SElemType)) { /* 從棧底到棧頂依次對棧中每個元素調用函數visit()。 */ /* 一旦visit()失敗,則操作失敗 */ while(>) visit(*++); printf("n"); return OK; } #include"c1.h" typedef int SElemType; /* 定義棧元素類型,此句要在c3-1.h的前面 */ #include"c3-1.h" #include"bo3-1.c" Status visit(SElemType c) { printf("%d ",c); return OK; } void main() { int j; SqStack s; SElemType e; if(InitStack(&s)==OK) for(j=1;j<=12;j++) Push(&s,j); printf("棧中元素依次為:"); StackTraverse(s,visit); Pop(&s,&e); printf("彈出的棧頂元素 e=%dn",e); printf("棧空否:%d(1:空 0:否)n",StackEmpty(s)); GetTop(s,&e); printf("棧頂元素 e=%d 棧的長度為%dn",e,StackLength(s)); ClearStack(&s); printf("清空棧後,棧空否:%d(1:空 0:否)n",StackEmpty(s)); DestroyStack(&s); printf("銷燬棧後,=%u =%u ksize=%dn",,, ksize); }

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