数据结构学习4——栈

栈：一种只允许在一端进行插入和删除的线性表。向栈中插入元素叫进栈，从栈中删除数据元素叫出栈。

栈有顺序存储和链式存储，顺序存储需要事先分配栈的内存空间，这里只讲链式存储。

国际惯例，先上源代码，再说各个模块。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>

//栈的定义
typedef struct node{
    int data;
    struct node *next;
}Stack;

//栈的初始化
void StackInit(Stack *top)
{
    //将栈顶指针置为空
    top->next=NULL;
}

//判断栈是否为空:为空返回1，不为空返回0
int IsEmpty(Stack *top)
{
    //栈顶是否为空，栈顶为空即栈为空
    if(top->next==NULL)
    {
        return 1;
    }
    return 0;
}

//进栈：将元素element压入栈中。成功返回1，失败返回0
int Push(Stack *top,int element)
{
    //创建新的节点，存放元素element
    Stack *p;
    p=(Stack*)malloc(sizeof(Stack));
    if(p==NULL)
    {
        return 0;
    }
    p->data=element;
    //入栈时栈顶不变，新的节点放入栈顶下面.即栈顶指针后移
    p->next=top->next;
    top->next=p;
    return 1;
}

//出栈：出栈的数据元素给element
int Pop(Stack *top,int *element)
{
    if(IsEmpty(top))
    {
        return 0;
    }
    Stack *p;
    p=top->next;//栈顶下面第一个节点，即是要出栈的
    *element=p->data;
    top->next=p->next;//栈顶前移
    free(p);//释放内存空间
    return 1;
}

int main()
{
    int x;
    Stack *top=(Stack*)malloc(sizeof(Stack));//栈顶
    StackInit(top);//栈初始化
    printf("input some positive integers:\n");
    scanf("%d",&x);
    while(x>0)
    {
        Push(top,x);//进栈
        scanf("%d",&x);
    }
    Stack *p=top;
    //输出栈中元素(从栈顶开始)
    printf("elemet in stack:\n");
    while(p)
    {
        printf("%d ",p->data);
        p=p->next;
    }
    p=NULL;
    printf("\n");
    //出栈，输出出栈元素
    printf("Pop stack element:\n");
    while(Pop(top,&x))
    {
        printf("%d ",x);
    }
    printf("\n");
    //注：出栈时已经释放掉了栈中的内存空间
    free(top);

    return 0;
}

栈是一种单链表，但跟单链表不同的是，对栈的操作只需要栈顶即可，即不需要访问栈中其他位置。

1.栈的初始化：将栈顶指针置为NULL

2.判断栈是否为空：查看栈顶指针是否为空，而不是查看栈顶是否为空。

3.进栈：进栈时栈顶指针后移，怎么理解呢？就是栈顶不变，将要入栈的节点放在栈顶下面，即栈顶指针只想入栈的节点，每次进栈时都放在栈的最上面。

4.出栈：栈顶指针前移。就是将栈顶下面的节点删除掉，每次出栈都将栈最上面的节点删除掉。

注：出栈时要将出栈的那块内存空间释放掉，最后，将栈清空后，还要将栈顶的内存空间也释放掉。