坚持代码实现数据结构DAY03——堆栈

前言：虽然c++里面有现成的stack可以用，但是我觉得学习数据结构，用底层语言来实现是很有必要的！

**我copy来的图 **
简单的解释一下；
堆栈就是一种具有特定规则的线性表
先进后出（看图就很直观了）
举个栗子
往一个纸箱里面塞书
先进去的就到了纸箱底部
后进去的在顶上
要想取出后面的书则要先取出顶上的书

链式表

创建结点

typedef struct SNode* PtrToSNode;
struct SNode {
    ElementType Data;
    PtrToSNode Next;
};

创建栈头（也就是最顶部）

注意是顶部！！！不是底部；
至于为什么
当然是为了插入和删除的方便啊
栈头是不存值的 请类比一下头指针

typedef PtrToSNode Stack;

Stack CreateStack()
{ /* 构建一个堆栈的头结点，返回该结点指针 */
    Stack S;

    S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Next = NULL;
    return S;
}

判断是否为空

即判断栈顶的下一个有没有对象

bool IsEmpty(Stack S)
{ /* 判断堆栈S是否为空，若是返回true；否则返回false */
    return (S->Next == NULL);
}

入栈

先申请一部分空间
将X赋值给新空间的data部分
然后让栈头指向它。

bool Push(Stack S, ElementType X)
{ /* 将元素X压入堆栈S */
    PtrToSNode TmpCell;

    TmpCell = (PtrToSNode)malloc(sizeof(struct SNode));
    TmpCell->Data = X;
    TmpCell->Next = S->Next;
    S->Next = TmpCell;
    return true;
}

出栈

和入栈差不多啦
先判断堆栈是不是空的，是空的肯定就不能出栈了啊。
然后声明定义一个指针，让它指向栈头指向的结点（为了释放内存）
同时声明定义一个元素，将出栈的值赋值给它（为了return 出去）
然后直接让栈头指向下一个结点就好了；
然后把内存释放掉。

ElementType Pop(Stack S)
{ /* 删除并返回堆栈S的栈顶元素 */
    PtrToSNode FirstCell;
    ElementType TopElem;

    if (IsEmpty(S)) {
        printf("堆栈空");
        return ERROR;
    }
    else {
        FirstCell = S->Next;
        TopElem = FirstCell->Data;
        S->Next = FirstCell->Next;
        free(FirstCell);
        return TopElem;
    }
}

顺序表

个人观点：顺序结构存储编码容易，但是不能动态申请内存，你需要先知道这个栈有多大，要开多大的数组。

创建

typedef int Position;
struct SNode {
    ElementType* Data; /* 存储元素的数组 */
    Position Top;      /* 栈顶指针 */
    int MaxSize;       /* 堆栈最大容量 */
};

栈头

typedef struct SNode* Stack;

Stack CreateStack(int MaxSize)
{
    Stack S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Data = (ElementType*)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType));
    S->Top = -1;
    S->MaxSize = MaxSize;
    return S;
}

堆栈是否已满

满了就塞不进了啊

bool IsFull(Stack S)
{
    return (S->Top == S->MaxSize - 1);
}

入栈

bool Push(Stack S, ElementType X)
{
    if (IsFull(S)) {
        printf("堆栈满");
        return false;
    }
    else {
        S->Data[++(S->Top)] = X;
        return true;
    }
}

是否为空

bool IsEmpty(Stack S)
{
    return (S->Top == -1);
}

出栈

ElementType Pop(Stack S)
{
    if (IsEmpty(S)) {
        printf("堆栈空");
        return ERROR; /* ERROR是ElementType的特殊值，标志错误 */
    }
    else
        return (S->Data[(S->Top)--]);
}