栈(一)中,有哪些关键概念和操作方法?
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栈的实现及其优势:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,通常可以使用数组或链表来实现。使用数组实现栈时,由于其固定大小,当栈满时需要扩容,而使用链表实现则可以动态调整大小。数组实现的栈在插入数据时,由于需要在数组末尾插入,其时间复杂度为O(1),但数组的大小是固定的,不适合频繁扩容的场景。而链表实现的栈则可以根据需要动态调整大小,更适合动态数据量的处理。
栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现,相对而言数组的结构实现更优一些,因为数组在尾上插入数据的代价比较小。用动态数组实现时唯一的缺陷就是需要扩容;也可以使用单链表实现,单链表的头插头删更方便,所以单链表的头可以当作栈顶,单链表的尾可以当作栈底。本篇文章采用的是动态开辟的数组实现对栈的基本操作。 定义结构体:
typedef int STDataType;
typedef struct Stack {
STDataType* arr;
int top;//栈顶元素的下一个坐标
int capacity;//数组容量
}ST;
1.初始化栈
void StackInit(ST* ps)//初始化栈
{
assert(ps);//避免传过来的地址为空
STDataType* tmp = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType*)*4);
if (tmp == NULL)
{
perror("malloc");
exit(-1);
}
ps->arr = tmp;
ps->top = 0;
ps->capacity = 4;
}
初始化栈时必须要断言,避免穿过来的指针为空,同时也避免了当定义变量为
ST* st=NULL;对其进行初识化StackInit(st)这种情况的发生。top初始化为0,表示指向栈顶元素的下一个位置,也可以表示栈中的元素个数;top初始化为-1,表示指向栈顶元素。
2.压栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x)//压栈
{
assert(ps);
//判断是否需要扩容
if (ps->capacity == ps->top)
{
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, sizeof(STDataType*) * 2 * ps->capacity);//扩容
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc");
exit(-1);
}
ps->arr = tmp;
ps->capacity = 2 * ps->capacity;
}
ps->arr[ps->top] = x;
ps->top++;
}
压栈时要检查数组是否已满,是否需要对其进行扩容。
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栈的实现及其优势:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,通常可以使用数组或链表来实现。使用数组实现栈时,由于其固定大小,当栈满时需要扩容,而使用链表实现则可以动态调整大小。数组实现的栈在插入数据时,由于需要在数组末尾插入,其时间复杂度为O(1),但数组的大小是固定的,不适合频繁扩容的场景。而链表实现的栈则可以根据需要动态调整大小,更适合动态数据量的处理。
栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现,相对而言数组的结构实现更优一些,因为数组在尾上插入数据的代价比较小。用动态数组实现时唯一的缺陷就是需要扩容;也可以使用单链表实现,单链表的头插头删更方便,所以单链表的头可以当作栈顶,单链表的尾可以当作栈底。本篇文章采用的是动态开辟的数组实现对栈的基本操作。 定义结构体:
typedef int STDataType;
typedef struct Stack {
STDataType* arr;
int top;//栈顶元素的下一个坐标
int capacity;//数组容量
}ST;
1.初始化栈
void StackInit(ST* ps)//初始化栈
{
assert(ps);//避免传过来的地址为空
STDataType* tmp = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType*)*4);
if (tmp == NULL)
{
perror("malloc");
exit(-1);
}
ps->arr = tmp;
ps->top = 0;
ps->capacity = 4;
}
初始化栈时必须要断言,避免穿过来的指针为空,同时也避免了当定义变量为
ST* st=NULL;对其进行初识化StackInit(st)这种情况的发生。top初始化为0,表示指向栈顶元素的下一个位置,也可以表示栈中的元素个数;top初始化为-1,表示指向栈顶元素。
2.压栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x)//压栈
{
assert(ps);
//判断是否需要扩容
if (ps->capacity == ps->top)
{
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, sizeof(STDataType*) * 2 * ps->capacity);//扩容
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc");
exit(-1);
}
ps->arr = tmp;
ps->capacity = 2 * ps->capacity;
}
ps->arr[ps->top] = x;
ps->top++;
}
压栈时要检查数组是否已满,是否需要对其进行扩容。

