用C语言达成简单的栈

发布时间：2021-11-19 18:40:15 所属栏目：教程来源：互联网

导读：栈是一种常见的数据结构，主要特点是后进先出。以下是用C语言实现的简单的栈。头文件 stack.h ，定义栈的结构体和相关的操作： #ifndef STACK_H #define STACK_H enum { STACK_OK = 0, STACK_OVERFLOW, STACK_ERROR, }; typedef int ElemType; struct stack

栈是一种常见的数据结构，主要特点是“后进先出”。以下是用C语言实现的简单的栈。

头文件 stack.h ，定义栈的结构体和相关的操作：

#ifndef STACK_H
#define STACK_H

enum { STACK_OK = 0, STACK_OVERFLOW, STACK_ERROR, };

typedef int ElemType;

struct stack {
    ElemType *data;
    ElemType *top;
    int capability;
};

void stack_init(struct stack *st, int capability);
void stack_destroy(struct stack *st);
int stack_push(struct stack *st, ElemType elem);
int stack_pop(struct stack *st);
ElemType stack_top(const struct stack *st);
int stack_size(const struct stack *st);
int stack_capability(const struct stack *st);
int stack_full(const struct stack *st);
int stack_empty(const struct stack *st);
void stack_clear(struct stack *st);

#endif

C文件 stack.c，实现stack的相关操作。

#include "stack.h"
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>

void stack_init(struct stack *st, int capability)
{
    assert(st && capability > 0);
    st->data = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType) * capability);
    assert(st->data);
    st->top = st->data;
    st->capability = capability;
}

void stack_destroy(struct stack *st)
{
    assert(st);
    if (st->data)
        free(st->data);
    st->data = 0;
    st->top = 0;
    st->capability = 0;
}

int stack_push(struct stack *st, ElemType elem)
{
    assert(st);
    if (stack_full(st))
        return STACK_OVERFLOW;
    *(st->top++) = elem;
    return STACK_OK;
}

int stack_pop(struct stack *st)
{
    assert(st);
    if (stack_empty(st))
        return STACK_OVERFLOW;
    st->top--;
    return STACK_OK;
}

ElemType stack_top(const struct stack *st)
{
    assert(st);
    if (stack_empty(st))
        return (ElemType)0;
    else
        return *(st->top - 1);
}

int stack_size(const struct stack *st)
{
    assert(st);
    return (st->top - st->data);
}

int stack_capability(const struct stack *st)
{
    assert(st);
    return st->capability;
}

int stack_full(const struct stack *st)
{
    return (stack_size(st) == stack_capability(st));
}

int stack_empty(const struct stack *st)
{
    return (stack_size(st) == 0);
}

void stack_clear(struct stack *st)
{
    assert(st);
    st->top = st->data;
}

上面在stack.h 中定义了ElemType为int，是简单的数据类型。上面的实现也是针对简单数据库类型的，对于一些稍复杂的数据类型，上面的实现不适用。例如，如果栈元素需要用某个函数来销毁，则stack_clear就不适用了。

实现中也用到了assert，不过我不大喜欢用assert，因为会使程序中止。其实可以用if来作检测而不中止，或是不作检测，靠使用者自行判断。

上面实现也没有用到 STACK_ERROR 这个值。

下面是提供测试的main.c

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

int main()
{
    struct stack st;
    int i;
    stack_init(&st, 5);

    printf("-------------- init stack ----------------n");
    printf("stack capability: %dn", stack_capability(&st));
    printf("stack size: %dn", stack_size(&st));
    printf("stack empty ? %sn", stack_empty(&st) ? "Y" : "N");
    printf("stack full ? %sn", stack_full(&st) ? "Y" : "N");

    printf("-------------- pushing elements ----------------n");
    for (i = 0; i < 10; ++i) {
        printf("push %i OK ? %sn", i,
            (stack_push(&st, i) == STACK_OK ? "Y" : "N"));
        printf("stack size: %dn", stack_size(&st));
        printf("stack empty ? %sn", stack_empty(&st) ? "Y" : "N");
        printf("stack full ? %sn", stack_full(&st) ? "Y" : "N");
    }

    printf("-------------- poping elements ----------------n");
    while (!stack_empty(&st)) {
        printf("top: %dn", stack_top(&st));
        printf("pop OK? %sn", stack_pop(&st) == STACK_OK ? "Y" : "N");
        printf("stack size: %dn", stack_size(&st));
        printf("stack empty ? %sn", stack_empty(&st) ? "Y" : "N");
        printf("stack full ? %sn", stack_full(&st) ? "Y" : "N");
    }

    printf("-------------- clear stack ----------------n");
    stack_clear(&st);
    printf("stack capability: %dn", stack_capability(&st));
    printf("stack size: %dn", stack_size(&st));
    printf("stack empty ? %sn", stack_empty(&st) ? "Y" : "N");
    printf("stack full ? %sn", stack_full(&st) ? "Y" : "N");

    printf("-------------- destroy stack --------------n");
    stack_destroy(&st);

    return 0;
}

（编辑：开发网_郴州站长网）

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