【数据结构】栈的存储实现

　　栈是一种运算受限的线性表。栈的规则是先进后出。栈的顺序存储跟顺序线性表类似，不过栈的top代表栈顶，而顺序线性表的last代表最后一个元素。进栈用的头插法，插入线性表用的是尾插法；

顺序栈

顺序栈的定义为：

typedef struct 
{
    int data[MAXSIZE];
    int top;
}SeqStack;

创建栈：当栈没有值时就要把top指向-1；表示一个空栈，代码如下：

//创建栈
SeqStack *create_s()
{
    SeqStack *s;
    s = (SeqStack *)malloc(sizeof(SeqStack));
    s->top = -1;
    return(s);
}

入栈：由于栈的规则是先进后出，所以在入栈的时候应该用头插法。代码如下：

//入栈
void insert_s(SeqStack *s, int x)
{
    if(s->top == MAXSIZE-1)
    {
        printf("栈已满");
    }
    else
    {
        s->top++;
        s->data[s->top] = x;    
    }
}

入栈的时候应该先判断此栈是否已满，否则报错；

出栈：根据先进后出的法则，出栈代码如下：

//出栈
void out_s(SeqStack *s)
{
    while(s->top != -1)
    {
        printf("%5d",s->data[s->top]);
        s->top--;
    }
}

完整程序代码如下：

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

#define MAXSIZE 1024

//顺序栈的定义
typedef struct 
{
    int data[MAXSIZE];
    int top;
}SeqStack;

//函数声明
SeqStack *create_s();
void insert_s(SeqStack *s, int x);
void out_s(SeqStack *s);

//创建栈
SeqStack *create_s()
{
    SeqStack *s;
    s = (SeqStack *)malloc(sizeof(SeqStack));
    s->top = -1;
    return(s);
}

//入栈
void insert_s(SeqStack *s, int x)
{
    if(s->top == MAXSIZE-1)
    {
        printf("栈已满");
    }
    else
    {
        s->top++;
        s->data[s->top] = x;    
    }
}

//出栈
void out_s(SeqStack *s)
{
    while(s->top != -1)
    {
        printf("%5d",s->data[s->top]);
        s->top--;
    }
}

main()
{
    SeqStack *s;
    int n,x,i;
    s = create_s();
    printf("请输入需要插入值的个数：");
    scanf("%d",&n);
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("请输入第%d个数：",i + 1);
        scanf("%d",&x);
        insert_s(s,x);
    }

    printf("出栈值为：\n");
    out_s(s);
}

链式栈

链式栈存储结构和线性表的链接存储结构相同。链式栈定义如下：

typedef struct node
{
    int x;
    struct node *next;
}StackNode;

创建链式栈：

//创建链式栈
StackNode *create_s()
{
    StackNode *s;
    s = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
    s->next = NULL;
    return(s);
}

入栈：

//入栈
StackNode *insert_s(StackNode *s, int x)        //入栈的时候要返回头结点，因为是头插法，如果不返回，当出栈的时候则找不到栈顶
{
    StackNode *p;
    p = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
    p->x = x;
    p->next = s;
    s = p;
    return(s);
}

这里需要注意的是：每次入栈之后都要返回栈顶的地址；

出栈：

//出栈
void out_s(StackNode *s)
{
    StackNode *p;
    while(s->next !=NULL)
    {
        p = s;
        printf("%5d",p->x);
        s = s->next;
        free(p);
    }
}

出栈的时候不要忘记把栈顶free掉，释放内存空间；

完整代码如下：

链式栈完整代码

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

typedef struct node
{
    int x;
    struct node *next;
}StackNode;

//函数声明
StackNode *create_s();
StackNode *insert_s(StackNode *s, int x);
void out_s(StackNode *s);


//创建链式栈
StackNode *create_s()
{
    StackNode *s;
    s = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
    s->next = NULL;
    return(s);
}

//入栈
StackNode *insert_s(StackNode *s, int x)        //入栈的时候要返回头结点，因为是头插发，如果不返回，当出栈的时候则找不到栈顶
{
    StackNode *p;
    p = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
    p->x = x;
    p->next = s;
    s = p;
    return(s);
}

//出栈
void out_s(StackNode *s)
{
    StackNode *p;
    while(s->next !=NULL)
    {
        p = s;
        printf("%5d",p->x);
        s = s->next;
        free(p);
    }
}

main()
{
    StackNode *s;
    int n,i,x;
    s = create_s();
    printf("请输入要创建栈的长度：");
    scanf("%d",&n);
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("请输入第%d个值：", i + 1);
        scanf("%d",&x);
        s = insert_s(s,x);
    }

    printf("出栈的顺序为：\n");
    out_s(s);
}