数据结构之栈定义及基本操作实现

　　终于有可以有时间写点数据结构的学习总结了，前段时间一直在紧张的忙一些项目，都没有空出时间来学习数据结构，现在终于可以稍微喘口气了，还是数据结构有意思，这两天看了点栈的东西，写下来总结一下，有错误的地方希望看到的朋友指出来，感激不尽。

　　根据学习，栈就是一种线性数据结构，栈的运算只能在表的一段进行，所以这种数据结构具有“后进先出”的特点。

　　接下来是栈的c语言实现。其中栈由一个top节点和bottom节点组成，这两个节点分别指向栈的顶部和底部。其中栈的组成结点是由结构体实现，结构体由数据库和指向下一个结点的指针域构成，下面是结点的c语言实现：

1 /*
2 定义实现栈的结点
3 */
4 typedef struct Node{
5     int data;
6     struct Node * pNext;
7 }NODE,* PNODE;

　　有了实现栈的结点，那么接下来就是该如何实现栈（具体的解释看代码）：

1 /*
2 定义栈的结构，此处采用链表实现静态栈，所以仅仅需要给出栈的头部指针和底部指针即可
3 */
4 typedef struct Strack{
5     PNODE pTop;
6     PNODE pBottom;
7 }STRACK,* PSTRACK;

　　栈的基本操作：栈的初始化，压栈、栈的遍历、出栈等操作　　

 1 /*
 2 对栈初始化的函数
 3 对栈初始化仅仅是令栈中的top和bottom指针指向一个确定的地址，并且此地址指向的是栈的头结点（头结点的引入可以
 4 大大方便对栈的操作）。
 5 */
 6 void init_strack(PSTRACK pS){
 7     pS->pTop=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));   //定义一个新结点，这个结点就是栈的头结点，并且让pTop指向这个结点
 8     if(pS->pTop==NULL){
 9         printf("内存分配失败");
10         exit(-1);
11     }
12     else{
13         pS->pBottom=pS->pTop;    //令bottom和top都指向头结点，则初始化栈完成，栈中没有任何有效结点
14         pS->pTop->pNext=NULL;
15     }
16
17 }
18
19 /*
20 压栈函数
21 因为栈具有“先进后出、后进先出”的特性，所以，在将元素压入栈时，也只能将栈压入栈的顶部
22 由此，压栈函数就是令栈的top指针指向新结点，新结点的指针域指向未压入栈时的最顶部的元素。
23 */
24 int push(PSTRACK pS,int val){
25     PNODE pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));  //定义一个新结点
26     if(pNew->pNext==NULL){
27         printf("内存分配失败");
28         exit(-1);
29     }
30     pNew->data= val;
31     pNew->pNext=pS->pTop;  //指针赋值的顺序不可以乱，为保证top所指向的地址不丢失，所以首先让新结点的指针域指向pS->pTop所指向的结点
32     pS->pTop=pNew;  //令top指针指向新的结点
33     return 0; //0表示当前push成功
34 }
35
36 /*
37 栈的遍历函数
38 因为只是遍历输出，所以不能破坏栈原有的结构，所以我们只有定义一个新的结点p，让其指向栈顶元素，
39 然后遍历下移一个输出其指向的元素的值 ，循环条件就是p=ps->pBottom
40 */
41 void traverse(PSTRACK ps){
42     PNODE p=ps->pTop;  //让新定义的结构体指针指向栈顶元素
43     while(p!=ps->pBottom){
44         printf("%d ", p->data);
45         p=p->pNext;  //让当前指针指向当前节点的下一个结点
46     }
47     printf("\n");
48     return;
49 }
50
51
52 /*
53 判断当前栈是否为空的函数
54 若为空，返回true
55 否则，返回false
56 */
57 bool isEmpty(PSTRACK ps){
58     if(ps->pTop==ps->pBottom){
59         return true;
60     }
61     else{
62         return false;
63     }
64 }
65
66 /*
67 弹栈函数：弹栈简单的说就是将第一个数值弹出，然后将ps->pTop指向原第一个结点的下一个结点（即弹栈后的第一个结点），
68 然后在将被弹出的元素在内存中释放掉。
69 */
70 bool pop(PSTRACK ps,int *pVal){
71     if(isEmpty(ps)){  //判断当前栈是否为空，若为空，则返回false
72         return false;
73     }
74     else{
75         PNODE p=ps->pTop;  //定义一个结点，这个结点在每次弹栈时都是指向栈顶，这样可以保证不会造成被弹出元素的丢失
76         ps->pTop=p->pNext;  //让top结点指向栈顶元素
77         *pVal=p->data;
78         free(p);  //将被弹出元素释放
79         p=NULL;
80         return true;
81     }
82 }

　　上述就实现了对栈的基本操作，当然具体的应用还要看具体的算法要求。