C语言顺序与链式栈存储详解及其实现

在C语言中，栈作为一种基本的数据结构，其主要特点是后进先出（LIFO，Last In First Out）的特性，常用于函数调用、表达式求值等场景。栈的实现有顺序存储和链式存储两种方式，本文主要探讨顺序存储的栈。 顺序存储的栈是通过数组实现的，它依赖于数组的连续内存空间。为了便于栈顶元素的插入和删除，我们通常引入一个名为`top`的指针，它指向栈顶元素的位置。`base`指针则指向栈底，但在初始化时两者相同，随着元素的添加，`top`会逐次向前移动。栈的结构定义如下： ```c++ typedef struct { SElemType* base; // 基地址，指向栈底元素 SElemType* top; // 栈顶指针，指向下一个可插入元素的位置 int stacksize; // 栈的最大容量 } SqStack; ``` 初始化栈时，首先动态分配足够的内存空间，并设置`base`和`top`均指向初始位置。例如： ```c++ Status InitStack(SqStack& S) { S.base = new SElemType[MAXSIZE]; // 分配内存 // 或者使用 malloc: S.base = (SElemType*)malloc(sizeof(SElemType) * MAXSIZE); if (!S.base) { exit(OVERFLOW); // 如果内存分配失败，退出程序 } S.top = S.base; S.stacksize = MAXSIZE; return OK; } ``` 在顺序存储的栈中，添加元素的操作十分关键。当`top`与`base`相同时，表示栈已满，此时无法继续添加。添加新元素时，将元素放在`top`位置，然后将`top`向前移动一位，确保总是指向栈顶元素的下一个位置。判断栈是否为空的条件即为`S.base == S.top`。 总结起来，顺序存储的栈通过数组实现，利用`top`指针管理栈顶，通过动态内存分配来适应不同大小的栈。添加和删除元素的操作基于数组的连续性，使得栈具有高效性。然而，这种方法受限于数组大小固定，不支持动态扩容。相比之下，链式存储的栈则更加灵活，可以根据需求动态增加或减少存储空间，但可能在操作上稍显复杂。理解这两种存储方式有助于更好地设计和优化C语言中的栈实现。