C语言详解:栈的结构与操作(初学者指南)
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更新于2024-09-18
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本文档详细介绍了栈的基本结构和操作,使用C语言进行描述,特别适合数据结构初学者。栈是一种具有特定顺序访问规则的数据结构,遵循“后进先出”(LIFO,Last In First Out)的原则。这里主要关注的是栈的顺序存储表示,通过数组实现。
首先,定义了几个关键的数据类型,如`Status`(用于表示函数结果的状态,如OK、ERROR等)、`Boolean`(布尔类型,代表TRUE或FALSE)以及栈元素类型`SElemType`。接着,我们看到`SqStack`结构体,它包含以下成员:
1. `base`:栈底指针,初始化时为NULL。
2. `top`:栈顶指针,指向栈内当前元素的位置。
3. `stacksize`:当前已分配的栈空间,以元素计。
接下来,文档介绍了栈的四个基本操作:
1. **InitStack(SqStack *S)**:构造一个新的栈,函数会为栈分配初始容量`STACK_INIT_SIZE`(这里是12),并将`base`和`top`都设置为NULL。
2. **DestoryStack(SqStack *S)**:销毁栈`S`,释放之前分配的所有内存空间,确保栈不再被使用。
3. **ClearStack(SqStack *S)**:清空栈`S`,将`top`指针指向`base`,即栈底,表示栈中没有元素。
4. **StackEmpty(SqStack S)**:判断栈`S`是否为空,如果`top`等于`base`,则返回TRUE,表示栈空;反之返回FALSE。
5. **StackLength(SqStack S)**:返回栈`S`的元素个数,即`top`与`base`之间的距离,不包括`base`。
6. **GetTop(SqStack S, SElemType *e)**:如果栈不为空,将栈顶元素存储到`e`中,并返回TRUE;否则返回FALSE。
7. **Push(SqStack *S, SElemType e)**:将元素`e`压入栈顶,如果栈未满(即`stacksize`还有空间),则更新`top`指针并增加`stacksize`;否则返回OVERFLOW错误。
8. **Pop(SqStack *S, SElemType *e)**:如果栈不为空,弹出栈顶元素并将其存储到`e`中,然后更新`top`指针。若栈已空,返回ERROR。
这些操作都是为了实现栈的基本功能,如元素的存取和管理,是许多算法和数据结构应用的基础。掌握栈的操作有助于理解其他高级数据结构,如递归调用栈、表达式求值、括号匹配等。对于学习C语言的数据结构编程,理解和实现这些基本操作至关重要。
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zhangchao3322218
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