用c语言写,根据栈的抽象数据类型的定义,按要求实现一个堆栈的基本功能。 要求 ①实现一个共享栈; ②实现一个链栈。 编写main()函数测试栈或队列的正确性。注释越详细越好

时间: 2024-05-07 19:21:07 浏览: 106
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栈的基本操作的实现c语言

1. 实现一个共享栈 共享栈是指两个栈共享同一段连续的存储空间,它们在空间的两端分别向中间生长。当两个栈的栈顶指针相遇时,表示该共享栈已满。 首先,我们需要定义共享栈的数据结构: ```c #define MAX_SIZE 10 // 共享栈的最大容量 typedef struct { int data[MAX_SIZE]; // 存储数据的数组 int top1; // 栈1的栈顶指针 int top2; // 栈2的栈顶指针 } SharedStack; ``` 接下来,我们需要实现共享栈的基本操作。 ①初始化共享栈: ```c void initSharedStack(SharedStack *stack) { stack->top1 = -1; // 栈1初始化为空 stack->top2 = MAX_SIZE; // 栈2初始化为空 } ``` ②判断共享栈是否为空: ```c int isSharedStackEmpty(SharedStack stack, int stackNum) { if (stackNum == 1) { // 判断栈1是否为空 return stack.top1 == -1; } else { // 判断栈2是否为空 return stack.top2 == MAX_SIZE; } } ``` ③判断共享栈是否已满: ```c int isSharedStackFull(SharedStack stack) { return stack.top1 + 1 == stack.top2; } ``` ④向共享栈中压入元素: ```c int pushToSharedStack(SharedStack *stack, int stackNum, int data) { if (isSharedStackFull(*stack)) { // 判断共享栈是否已满 printf("Error: Shared stack is full.\n"); return 0; } if (stackNum == 1) { // 向栈1中压入元素 stack->data[++stack->top1] = data; } else { // 向栈2中压入元素 stack->data[--stack->top2] = data; } return 1; } ``` ⑤从共享栈中弹出元素: ```c int popFromSharedStack(SharedStack *stack, int stackNum) { if (isSharedStackEmpty(*stack, stackNum)) { // 判断共享栈是否为空 printf("Error: Shared stack is empty.\n"); return 0; } int data; if (stackNum == 1) { // 从栈1中弹出元素 data = stack->data[stack->top1--]; } else { // 从栈2中弹出元素 data = stack->data[stack->top2++]; } return data; } ``` 2. 实现一个链栈 链栈是指使用链表来实现栈的基本操作。链栈中的各个元素通过一个指针指向下一个元素,最后一个元素指向 NULL。 首先,我们需要定义链栈的数据结构: ```c typedef struct StackNode { int data; // 存储数据的变量 struct StackNode *next; // 指向下一个元素的指针 } StackNode, *Stack; ``` 接下来,我们需要实现链栈的基本操作。 ①初始化链栈: ```c void initStack(Stack *top) { *top = NULL; // 初始化链栈为空 } ``` ②判断链栈是否为空: ```c int isStackEmpty(Stack top) { return top == NULL; } ``` ③向链栈中压入元素: ```c int pushToStack(Stack *top, int data) { StackNode *node = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode)); // 创建新的节点 if (node == NULL) { // 判断内存是否分配成功 printf("Error: Memory allocation failed.\n"); return 0; } node->data = data; // 将数据存入节点中 node->next = *top; // 将新节点插入到链栈的顶部 *top = node; return 1; } ``` ④从链栈中弹出元素: ```c int popFromStack(Stack *top) { if (isStackEmpty(*top)) { // 判断链栈是否为空 printf("Error: Stack is empty.\n"); return 0; } int data = (*top)->data; // 取出链栈顶部的元素 StackNode *node = *top; *top = (*top)->next; free(node); // 释放节点的内存空间 return data; } ``` 最后,我们可以编写测试代码来测试共享栈和链栈的正确性。 ```c int main() { // 测试共享栈 SharedStack sharedStack; initSharedStack(&sharedStack); pushToSharedStack(&sharedStack, 1, 1); pushToSharedStack(&sharedStack, 2, 2); pushToSharedStack(&sharedStack, 1, 3); pushToSharedStack(&sharedStack, 2, 4); printf("%d\n", popFromSharedStack(&sharedStack, 2)); // 输出 4 printf("%d\n", popFromSharedStack(&sharedStack, 1)); // 输出 3 printf("%d\n", popFromSharedStack(&sharedStack, 2)); // 输出 2 printf("%d\n", popFromSharedStack(&sharedStack, 1)); // 输出 1 // 测试链栈 Stack stack; initStack(&stack); pushToStack(&stack, 1); pushToStack(&stack, 2); pushToStack(&stack, 3); printf("%d\n", popFromStack(&stack)); // 输出 3 printf("%d\n", popFromStack(&stack)); // 输出 2 printf("%d\n", popFromStack(&stack)); // 输出 1 return 0; } ```
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