数据结构之自建算法库——顺序栈

本文针对数据结构基础系列网络课程(3)：栈和队列中第3课时栈的顺序存储结构及其基本运算实现。

按照“0207将算法变程序”[视频]部分建议的方法，建设自己的专业基础设施算法库。

顺序栈算法库采用程序的多文件组织形式，包括两个文件：

　　1.头文件：sqstack.h，包含定义顺序栈数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；

#ifndef SQSTACK_H_INCLUDED
#define SQSTACK_H_INCLUDED

#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct
{
    ElemType data[MaxSize];
    int top;                //栈指针
} SqStack;                  //顺序栈类型定义

void InitStack(SqStack *&s);    //初始化栈
void DestroyStack(SqStack *&s);  //销毁栈
bool StackEmpty(SqStack *s);     //栈是否为空
int StackLength(SqStack *s);  //返回栈中元素个数——栈长度
bool Push(SqStack *&s,ElemType e); //入栈
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e); //出栈
bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e); //取栈顶数据元素
void DispStack(SqStack *s);  //输出栈

#endif // SQSTACK_H_INCLUDED

　　2.源文件：sqstack.cpp，包含实现各种算法的函数的定义

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "sqstack.h"

void InitStack(SqStack *&s)
{
    s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
    s->top=-1;
}
void DestroyStack(SqStack *&s)
{
    free(s);
}
int StackLength(SqStack *s)  //返回栈中元素个数——栈长度
{
    return(s->top+1);
}
bool StackEmpty(SqStack *s)
{
    return(s->top==-1);
}
bool Push(SqStack *&s,ElemType e)
{
    if (s->top==MaxSize-1)    //栈满的情况，即栈上溢出
        return false;
    s->top++;
    s->data[s->top]=e;
    return true;
}
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)     //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    s->top--;
    return true;
}
bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)         //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    return true;
}

void DispStack(SqStack *s)  //输出栈
{
    int i;
    for (i=s->top;i>=0;i--)
        printf("%c ",s->data[i]);
    printf("\n");
}

　　3.在同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。 例：

#include <stdio.h>
#include "sqstack.h"

int main()
{
    ElemType e;
    SqStack *s;
    printf("(1)初始化栈s\n");
    InitStack(s);
    printf("(2)栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
    printf("(3)依次进栈元素a,b,c,d,e\n");
    Push(s,‘a‘);
    Push(s,‘b‘);
    Push(s,‘c‘);
    Push(s,‘d‘);
    Push(s,‘e‘);
    printf("(4)栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
    printf("(5)栈长度:%d\n",StackLength(s));
    printf("(6)从栈顶到栈底元素:");DispStack(s);
    printf("(7)出栈序列:");
    while (!StackEmpty(s))
    {
        Pop(s,e);
        printf("%c ",e);
    }
    printf("\n");
    printf("(8)栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
    printf("(9)释放栈\n");
    DestroyStack(s);
    return 0;
}

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