【线性表】之栈(C语言)
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顺序表和链表的区别和联系
顺序表：
优点：空间连续支持随机访问。
缺点：1.中间或前面的插入删除时间复杂度O(N)。
2.增容的代价比较大
链表(带头双向循环)：
缺点：
以借点为单位存储，不支持随机访问。
优点：
1.任意位置插入删除时间复杂度为O(1)
2.没有增容消耗，按需申请结点空间，不用了直接释放。
栈
栈也是线性表，在逻辑上还是挨着放的。
栈的概念以及结构
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元素操作。**进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。**栈中的数据元素遵守后进先出LIFO(Last In First Out)的原则。
压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈， 入数据在栈顶。
出栈:栈的删除操作叫做出栈。 出数据也在栈顶。
实现方式：
- 数组实现
总结：
相当于之前顺序表的尾插尾删，用尾做栈顶，非常合适，唯一缺陷就是，空间不够需要增容(影响不大)。
(顺序表——【线性表】之顺序表_半生瓜のblog-CSDN博客)
- 链表实现
出数据得找到前一个，这样的话用双向链表更好一些。
(所以说数据结构并没有规定用什么方法实现，只要能实现就行，对比的就是效率而已。)
也可以将单链表反过来。
总结：
如果用尾插做栈顶，用双向链表更好。
如果用单链表实现，就用头去做栈顶，这样入栈和出栈效率都是O(1)。
整体来说数组的效率更优一些。
结构定义
typedef int StackDataType;
typedef struct Stack
{
StackDataType* arry;
int top;//指向栈顶
int capacity;//栈的容量——能放几个数据
}Stack;初始化
如果初识的top给0，意味着top指向栈顶的元素的下一个，top给-1，top指向栈顶元素。
一定不能为空的东西，可以使用断言来处理。OJ题不可以使用断言。
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->arry = (StackDataType*)malloc(sizeof(StackDataType)*4);
if (ps->arry == NULL)
{
printf("malloc fail");
exit(-1);
}
ps->capacity = 4;
ps->top = 0;
}销毁
void StackDestory(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->arry);
ps->arry = NULL;
ps->top = ps->capacity =0 ;
}入栈
void StackPush(Stack* ps, StackDataType x)
{
assert(ps);
//满了
if (ps->top == ps->capacity)
{
StackDataType* tmp = (StackDataType*)realloc(ps->arry, ps->capacity * 2 * sizeof(StackDataType));
if (tmp == NULL)
{
printf("realloc fail");
exit(-1);
}
else
{
ps->arry = tmp;
ps->capacity *= 2;
}
}
ps->arry[ps->top] = x;
ps->top++;
} 出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
//如果栈空了调用top，直接终止程序报错
assert(ps->top > 0);
ps->top--;
}返回栈顶元素
StackDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
return ps->arry[ps->top - 1];
}返回栈中元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}判断栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;//真为空，假为非空。
}小提示:
上面有的函数只有两行代码，如果直接用里面的那句代码，可以吗？ 可以，但是不好，通过那句代码访问到，但严格来说你不应该去访问，这是一种耦合，耦合就是一种强关联， 调用函数，无需去想top在0还是在-1，只管用就完事了。(有点软件工程的思想)
调用
int main(void)
{
Stack ps;
StackInit(&ps);
StackPush(&ps,1);
StackPush(&ps,2);
StackPush(&ps,3);
while (!StackEmpty(&ps))
{
printf("%d ", StackTop(&ps));
//取完栈顶的数据，想取下一个，那就得删一下
StackPop(&ps);
}
printf("\n");
StackDestory(&ps);
return 0;
}