C栈stack

栈是一种  特殊的线性表  

栈仅能在线性表的一端进行操作

栈顶(Top)：允许操作的一端

栈底(Bottom)：不允许操作的一端

Stack的常用操作

创建栈

销毁栈

清空栈

进栈

出栈

获取栈顶元素

获取栈的大小 

C语言描述=====》栈的设计与实现  人生财富库积累

#ifndef _MY_STACK_H_

#define _MY_STACK_H_

typedef void Stack;

Stack* Stack_Create();

void Stack_Destroy(Stack* stack);

void Stack_Clear(Stack* stack);

int Stack_Push(Stack* stack, void* item);

void* Stack_Pop(Stack* stack);

void* Stack_Top(Stack* stack);

int Stack_Size(Stack* stack);

#endif //_MY_STACK_H_

3.1.3栈模型和链表模型关系分析

栈的顺序存储设计与实现

基本概念

设计与实现

头文件

#ifndef  __MY_SEQLIST_H__ 

#define __MY_SEQLIST_H__

typedef void SeqList;

typedef void SeqListNode;

SeqList* SeqStack_Create(int capacity);

void SeqStack _Destroy(SeqStack * list);

void SeqStack _Clear(SeqStack * list);

int SeqStack _Length(SeqStack * list);

int SeqStack _Capacity(SeqStack * list);

int SeqStack _Insert(SeqStack * list, SeqListNode* node, int pos);

SeqListNode* SeqList_Get(SeqList* list, int pos);

SeqListNode* SeqList_Delete(SeqList* list, int pos);

#endif  //__MY_SEQLIST_H__

3.1.5栈的链式存储设计与实现

设计与实现

头文件

#ifndef _MY_LINKSTACK_H_

#define _MY_LINKSTACK_H_

typedef void LinkStack;

LinkStack* LinkStack_Create();

void LinkStack_Destroy(LinkStack* stack);

void LinkStack_Clear(LinkStack* stack);

int LinkStack_Push(LinkStack* stack, void* item);

void* LinkStack_Pop(LinkStack* stack);

void* LinkStack_Top(LinkStack* stack);

int LinkStack_Size(LinkStack* stack);

#endif //_MY_LINKSTACK_H_

3.1.6栈的应用

案例1：就近匹配

应用1：就近匹配 

几乎所有的编译器都具有检测括号是否匹配的能力

如何实现编译器中的符号成对检测？

#include <stdio.h> int main() { int a[4][4]; int (*p)[4]; p = a[0]; return 0; 

算法思路

从第一个字符开始扫描

当遇见普通字符时忽略，

当遇见左符号时压入栈中

当遇见右符号时从栈中弹出栈顶符号，并进行匹配

匹配成功：继续读入下一个字符

匹配失败：立即停止，并报错

结束：

成功: 所有字符扫描完毕，且栈为空

失败：匹配失败或所有字符扫描完毕但栈非空

当需要检测成对出现但又互不相邻的事物时

可以使用栈“后进先出”的特性

栈非常适合于需要“就近匹配”的场合

计算机的本质工作就是做数学运算，那计算机可以读入字符串

“9 + (3 - 1) * 5 + 8 / 2”并计算值吗？

案例2：中缀表达式和后缀表达式

应用2：中缀 后缀

计算机的本质工作就是做数学运算，那计算机可以读入字符串

“9 + (3 - 1) * 5 + 8 / 2”并计算值吗？

后缀表达式  ==？符合计算机运算

波兰科学家在20世纪50年代提出了一种将运算符放在数字后面的后缀表达式对应的，

我们习惯的数学表达式叫做中缀表达式===》符合人类思考习惯

实例：

5 + 4=> 5 4 +  

1 + 2 * 3 => 1 2 3 * +  

8 + ( 3 – 1 ) * 5 => 8 3 1 – 5 * +  

中缀表达式符合人类的阅读和思维习惯

后缀表达式符合计算机的“运算习惯”

如何将中缀表达式转换成后缀表达式？

中缀转后缀算法：

遍历中缀表达式中的数字和符号

对于数字：直接输出

对于符号：

左括号：进栈  

运算符号：与栈顶符号进行优先级比较

若栈顶符号优先级低：此符合进栈  （默认栈顶若是左括号，左括号优先级最低）

若栈顶符号优先级不低：将栈顶符号弹出并输出，之后进栈

右括号：将栈顶符号弹出并输出，直到匹配左括号

遍历结束：将栈中的所有符号弹出并输出

中缀转后缀

计算机是如何基于后缀表达式计算的？

8 3 1 – 5 * + 

遍历后缀表达式中的数字和符号

对于数字：进栈

对于符号：

从栈中弹出右操作数

从栈中弹出左操作数

根据符号进行运算

将运算结果压入栈中

遍历结束：栈中的唯一数字为计算结果

栈的神奇！    

中缀表达式是人习惯的表达方式

后缀表达式是计算机喜欢的表达方式

通过栈可以方便的将中缀形式变换为后缀形式

中缀表达式的计算过程类似程序编译运行的过程  

扩展：给你一个字符串，计算结果

“1 + 2 * (66 / (2 * 3) + 7 )”   

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字符串解析

词法语法分析

优先级分析     

数据结构选型===》栈还是树？