写程序的时候,我们经常会说基本类型变量存在栈内存,引用类型的变量(对象,数组)存在堆内存。现在我们来看看栈这种数据结构是怎么实现的。
定义
一种可以实现“先进后出” 的存储结构
栈类似于往箱子放衣服,先放的最后拿
栈的分类:
静态栈:以数组方式实现,删除时删除下标最大的,插入时从最大下标+1插入
动态栈:以链表方式实现,删除和插入都是从头部
算法:出栈(POP),入栈(PUSH)
应用:
1. 函数调用 :在函数f中调用另一个g函数,在g函数中调用k函数
执行到要调用g函数位置,先把g函数执行后下一句的地址以及变量压栈,执行g函数,执行到调用k函数的位置,再把k函数执行后的下一句压栈,然后执行k函数,执行后取出栈顶元素,赋给CPU,执行g函数中调用k函数后的下一句。
2.中断
3.表达式求值:3*2+5/6-4两个栈实现,一个放运算符,一个放数据
4.内存分配:把函数形参压入栈中
5.缓冲处理
6.走迷宫
C语言实现:
下面是C语言实现动态栈的代码,为了方便在栈底部建立一个头结点,不存有效数据。先看图:
#include<stdio.h> #include<malloc.h> #include<stdbool.h> //栈有一个不存放有效数据的头节点,Pbotom始终指向头结点。 /** **定义节点的结构体 */ typedef struct Node{ int data;//数据域 struct Node * PNext;//指针域 } Node,*PNext; /** **定义栈的结构体 */ typedef struct Stack { PNext top; PNext bottom; }Stack,* PStack; /** **初始化栈 */ void init(PStack PStack ) { //建立一个不存任何有限元素的头结点,作为栈底 PStack->bottom=malloc(sizeof(Node)); PStack->top=PStack->bottom; PStack->top->PNext=NULL; } /** *遍历栈 **/ void traverse(PStack Ps ) { if(Ps->bottom==Ps->top) { printf("栈为空\n"); return ; } PNext pt=Ps->top; while(pt!=Ps->bottom)//不能把pt换成ps->top这样就修改了链表。尴尬。。 { printf("%d ",pt->data); pt=pt ->PNext; } printf("\n"); return ; } /** **入栈 */ void push(PStack Pstack,int val) { PNext Pnew=malloc(sizeof(Node));//生成一个新节点 Pnew->data=val; Pnew->PNext=Pstack->top; Pstack->top=Pnew; } /** **出栈 */ void pop(PStack ps ) { if(ps->top==ps->bottom) { printf("栈为空,无法完成出栈操作\n"); return; } PNext temp=ps->top;//引入辅助变量,用于释放内存 ps->top=ps->top->PNext; free(temp); temp=NULL; } /** **清空栈 */ void clear(PStack ps) { while(ps->top!=ps->bottom) { PNext temp=ps->top; ps->top=ps->top->PNext; free(temp); } } int main() { Stack stack; init(&stack); push(&stack,6); push(&stack,7); push(&stack,8); traverse(&stack); pop(&stack); traverse(&stack); clear(&stack); traverse(&stack); push(&stack,7); traverse(&stack); return 0; }
时间: 2024-11-08 15:47:55