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          EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 棧(C實(shí)現(xiàn))“>數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)->棧(C實(shí)現(xiàn))

          棧(C實(shí)現(xiàn))“>數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)->棧(C實(shí)現(xiàn))

          作者: 時(shí)間:2016-12-01 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的是什么

            舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:在往箱子里面放衣物的時(shí)候,放在最上面的衣物總是我們最后放上去的;而當(dāng)我們從箱子里取出衣物的時(shí)候,總是最先拿出上面的。這就是現(xiàn)實(shí)生活中的棧。
            準(zhǔn)確的講,棧就是一種可以實(shí)現(xiàn)“先進(jìn)后出(或者叫后進(jìn)先出)”的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
            學(xué)過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的人都知道:棧可以用兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn),一種方法是用數(shù)組實(shí)現(xiàn)棧,這種棧成為靜態(tài)棧;另外一種方法是用鏈表實(shí)現(xiàn)棧,這種棧叫做動(dòng)態(tài)棧。
            棧中通常存放著程序的局部變量等。棧通常有出棧和入棧操作。
            棧的結(jié)構(gòu)
            空棧的結(jié)構(gòu):【其實(shí)就是棧頂和棧頂都指向一個(gè)無(wú)用的頭結(jié)點(diǎn)】
            存有結(jié)點(diǎn)的棧結(jié)構(gòu):【棧頂指針指向棧頂結(jié)點(diǎn),棧底指針指向頭結(jié)點(diǎn)】
            棧的實(shí)現(xiàn)
            下面是用C實(shí)現(xiàn)的一個(gè)鏈棧結(jié)構(gòu)的源碼及詳細(xì)注釋:
            #include
            #include
            #include
            //定義結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體
            typedef struct Node
            {
            intdata; //內(nèi)容
            struct Node * pNext; //指向下一結(jié)點(diǎn)的指針
            } NODE, * PNODE; //NODE等價(jià)于struct Node, PNODE等價(jià)于struct Node *
            //定義棧的結(jié)構(gòu)體
            typedef struct Stack
            {
            PNODE pTop; //棧頂結(jié)點(diǎn)
            PNODE pBottom; //棧底結(jié)點(diǎn)
            } STACK, * PSTACK; //STACK等價(jià)于struct Stack, PSTACK等價(jià)于struct Stack *
            //函數(shù)聲明
            void initStack(PSTACK pStack); //對(duì)棧進(jìn)行初始化的函數(shù)
            void pushStack(PSTACK pStack, int val); //入棧的函數(shù)
            bool popStack(PSTACK pStack, int * pVal);//出棧的函數(shù),*pVal用來(lái)保存出棧的元素內(nèi)容
            void traverseStack(PSTACK pStack); //遍歷棧的函數(shù)
            bool isEmpty(PSTACK pStack); //判斷棧是否為空的函數(shù)
            void clearStack(PSTACK pStack); //清空棧的函數(shù)

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201612/324259.htm

          //棧調(diào)用示例
            int main(void)
            {
            STACK stack; //定義一個(gè)棧變量,STACK等價(jià)于struct Stack
            int val; //用來(lái)保存出棧的內(nèi)容
            initStack(&stack); //調(diào)用棧的初始化函數(shù)
            pushStack(&stack, 10); //調(diào)用入棧的函數(shù)
            pushStack(&stack, 20);
            pushStack(&stack, 30);
            pushStack(&stack, 50);
            traverseStack(&stack); //調(diào)用遍歷棧的函數(shù)
            //調(diào)用出棧的函數(shù)
            if(popStack(&stack, &val))
            printf("出棧成功,出棧的元素值為:%d", val);
            else
            printf(" 出棧失敗!");
            //調(diào)用清空棧的函數(shù)
            clearStack(&stack);
            traverseStack(&stack); //調(diào)用遍歷棧的函數(shù)
            system("pause");
            return 0;
            }

          //操作函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
            void initStack(PSTACK pStack)
            {
            //創(chuàng)建一個(gè)空結(jié)點(diǎn),讓pTop指向它
            pStack->pTop = (PN ODE)malloc(sizeof(NODE));
            if(NULL != pStack->pTop)
            {
            //將pBottom也指向空節(jié)點(diǎn)
            pStack->pBottom = pStack->pTop;
            //清空空結(jié)點(diǎn)的指針域
            pStack->pTop->pNext = NULL;
            }
            else //如果內(nèi)存分配失敗
            {
            printf("內(nèi)存分配失敗!程序退出!");
            exit(-1);
            }
            return;
            }
            void pushStack(PSTACK pStack, int val)
            {
            //動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)新結(jié)點(diǎn)
            PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
            //設(shè)置新結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域的值
            pNew->data= val;
            //將新結(jié)點(diǎn)的指針域指向之前建的空節(jié)點(diǎn)
            pNew->pNext = pStack->pTop; //pStack->pTop不能換成pStack->pBottom
            //pTop指向新的結(jié)點(diǎn)
            pStack->pTop = pNew;
            return;
            }
            bool popStack(PSTACK pStack, int * pVal)
            {
            if(isEmpty(pStack))
            {
            return false;
            }
            else
            {
            //先保存棧頂元素的地址,然后將pTop指向下一元素,最后釋放之前棧頂元素的內(nèi)存
            PNODE rNode = pStack->pTop;
            *pVal = rNode->data;
            pStack->pTop = rNode->pNext;
            free(rNode);
            rNode = NULL;
            return true;
            }
            }
            void traverseStack(PSTACK pStack)
            {
            //將棧頂賦給一個(gè)臨時(shí)結(jié)點(diǎn),因?yàn)樵诒闅v棧的時(shí)候不能銷毀棧
            PNODE pNode = pStack->pTop;
            //循環(huán)遍歷棧,直到棧底
            while(pStack->pBottom != pNode )
            {
            printf("%d ", pNode->data);
            pNode = pNode->pNext;
            }
            printf("");
            return;
            }
            bool isEmpty(PSTACK pStack)
            {
            if(pStack->pTop == pStack->pBottom)
            return true;
            else
            return false;
            }
            void clearStack(PSTACK pStack)
            { //棧為空,則退出該函數(shù)
            if(isEmpty(pStack))
            {
            return;
            }
            else
            {
            //兩個(gè)結(jié)點(diǎn)指針變量用來(lái)釋放棧中元素的內(nèi)存
            PNODE p = pStack->pTop;
            PNODE q = NULL;
            //循環(huán)釋放內(nèi)存
            while(p != pStack->pBottom)
            {
            q = p->pNext;
            free(p);
            p = q;
            }
            //將棧頂和棧底指向同一個(gè)指針域?yàn)榭盏慕Y(jié)點(diǎn)
            pStack->pTop = pStack->pBottom;
            return;
            }
            }
            棧的典型應(yīng)用
            生產(chǎn)消費(fèi)模型常用棧來(lái)實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)者生產(chǎn)的東西都放入棧中,然后消費(fèi)者從棧中依次取出東西,當(dāng)棧頂和棧底指向都指向首結(jié)點(diǎn)時(shí),生產(chǎn)的東西就被消耗光了。



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