如何輕鬆使用 C 語言實現一個棧？

什麼是數據結構？

        數據結構是什麼？要了解數據結構，咱們要先明白數據和結構，數據就是一些int char 這樣的變量，這些就是數據，若是你是一個籃球愛好者，那麼你的球鞋就是你的數據，結構就是怎麼把這些數據排列組合，怎麼把數據擺放好才能方便你找到這些數據，把數據和結構合在一塊兒理解就是所謂的數據結構，簡單點，就是處理數據的方式方法。

        平時在家裏面，你有沒有隨便擺放本身的鞋子，而後要找鞋子的時候要花費很是可能是時間，可能你老婆也很生氣，天天都亂擺鞋子致使她打掃衛生很是麻煩，而後有一天，你買了一個很是酷的鞋架，有了這個鞋架以後，你的鞋子終於有家了，這個鞋架就是起處處理鞋子的做用了。

 

什麼是棧？

        棧能夠理解爲數據結構中的一種，這種數據結構的特色是先進去的人「數據」後出來，就像下面的圖片同樣，若是棧是一個洞，人「數據」只能從洞的一個口進去，而後出來也只能從一個口出來，並且洞的寬度就只能容納一我的「數據」，好了，那先進去的那我的「數據」最傻逼了，必定要等後面進來的人「數據」都先出去了才能出去。

 

 

用 C 語言實現一個棧

 我寫代碼是很水的，以前有一個同窗寫了一個棧讓我檢查，我看了下，好像我寫代碼的能力比他厲害一些，代碼比較簡單，而後講一下幾個比較重要的函數，但願你們在面試的時候，隨手就甩出一個棧「砸死」面試官，哈哈。

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

struct List{

    int data;

    struct List * next;

};

struct Stack{

    struct List *head;

    int size;

};

struct Stack * StackInit(void)

{

    struct Stack *stack = NULL;

    stack =  (struct Stack*)malloc(sizeof(struct Stack));

    stack->head = (struct List *)malloc(sizeof(struct List));

    stack->head->next = NULL;

    stack->size = 0;

    return stack;

}

int StackPush(struct Stack *stack,int data)

{

    struct List *tmp = (struct List *)malloc(sizeof(struct List));

    tmp->data = data;

    tmp->next = stack->head->next;

    stack->head->next = tmp;

    stack->size++;

    //printf("push:%d \n",data);

    return 0;

}

int IsStackEmpty(struct Stack *stack)

{

    /*若是頭指針指向下一個爲空，說明棧爲空*/

    if(stack->head->next == NULL)

        return 1;

    else

        return 0;

}

int StackPop(struct Stack *stack,int *data)

{

    struct List *tmp = NULL;

    if(IsStackEmpty(stack))

        return -1;

    tmp = stack->head->next;

    *data = tmp->data;

    stack->head->next = tmp->next;

    stack->size--;

    free(tmp);

    //printf("pop:%d \n",*data);

    return 0;

}

int main(void)

{

    int i = 0;

    struct Stack *stack = NULL;

    stack = StackInit();

    for(i = 0;i<5;i++)

    {

        StackPush(stack,i);

    }

    for(i = 0;i<5;i++)

    {

        int data = 0;

        StackPop(stack,&data);

        printf("%d ",data);

    }

    printf("\n");

    return 0;

}

 

 

1- 棧頭部

        棧頭部，也就是棧頂指針，咱們用指針單鏈表實現一個棧，必定要知道這個棧頂的指針，有頭就有棧，沒有頭，這個棧也就跨了。

struct Stack *stack = NULL;

    stack = StackInit();

 

        這個就是定義一個棧，也就是malloc出來一個內存，專門存這個棧頂的。

 

 

2- 出棧

        出棧的方法跟我以前說的差很少，只不過出棧代碼上須要作判斷。

int StackPop(struct Stack *stack,int *data)

{

    struct List *tmp = NULL;

    if(IsStackEmpty(stack))

        return -1;

    tmp = stack->head->next;

    *data = tmp->data;

    stack->head->next = tmp->next;

    stack->size--;

    free(tmp);

    //printf("pop:%d \n",*data);

    return 0;

}

 

        先判斷這個棧是否是空的，是否是空的判斷方法就是經過判斷head->next的指針是否爲空。

        而後把head->next 這個位置的數據取出來，取出來後，再把head->next的指針指向 取出來這個位置 的next 位置。

        而後再記得free掉。就Ok了。

 

3- 入棧

        入棧的操做和出棧的操做恰好相反，就是改變一下位置和指針的指向。

int StackPush(struct Stack *stack,int data)

{

    struct List *tmp = (struct List *)malloc(sizeof(struct List));

    tmp->data = data;

    tmp->next = stack->head->next;

    stack->head->next = tmp;

    stack->size++;

    //printf("push:%d \n",data);

    return 0;

}

 

 

用數組來實現一個棧

        數組自己是一種數據結構，使用數組實現一個棧也是很是簡單方便的，你們請看。

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

/*棧的大小*/

#define LENGHT (100)

struct Stack{

    int stack_array[LENGHT];

    unsigned int size;//棧動態長度

};

struct Stack * StackInit(void)

{

    struct Stack *stack = NULL;

    stack =  (struct Stack*)malloc(sizeof(struct Stack));

    stack->size = 0;

    return stack;

}

int StackPush(struct Stack *stack,int data)

{

    if(stack->size >= LENGHT)

    {

        printf("stack is full\n");

        return (-1);

    }

    stack->stack_array[stack->size] = data;

    stack->size++;

    //printf("push:%d size:%d\n",data,stack->size);

    return 0;

}

int IsStackEmpty(struct Stack *stack)

{

    /*若是頭指針指向下一個爲空，說明棧爲空*/

    if(stack->size == 0)

        return 1;

    else

        return 0;

}

int StackPop(struct Stack *stack,int *data)

{

    stack->size--;

    if(IsStackEmpty(stack))

        return -1;

    *data = stack->stack_array[stack->size];

    //printf("pop:%d size:%d\n",*data,stack->size);

    return 0;

}

int main(void)

{

    int i = 0;

    struct Stack *stack = NULL;

    stack = StackInit();

    for(i = 0;i<20;i++)

    {

        StackPush(stack,i);

    }

    for(i = 0;i<21;i++)

    {

        int data = 0;

        StackPop(stack,&data);

        printf("%d \n",data);

    }

    printf("\n");

    return 0;

}

 

 

 

總結

        既然有棧，就會有和棧不同的數據結構，有一種數據結構叫作隊列，棧的數據結構特色是先進後出，隊列的數據結構特色是先進先出，有點意思，棧和隊列作驅動的同窗不多須要本身寫代碼實現，正常狀況下都是SDK集成了方法，直接調用接口就行了，可是寫應用的同窗，常常要本身實現一個棧或者隊列，特別是大企業面試，這些算是很是基礎的題目，最好是閉着眼睛就能寫出來的那種。

 

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