浅谈数据结构之顺序栈(三)

　　栈：是限定仅在表尾进行插入与删除操作的线性表。我们把允许插入与删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底，不含任何数据元素的称为空栈。栈的插入操作，叫作进栈，也叫压栈、入栈，类似于子弹入弹夹；栈的删除操作，叫作出栈，也叫弹栈，如同弹夹中的子弹出夹。注意：栈的定义中的“表尾”指的是“栈顶”，而不是“栈底”。

　　首先，栈是一个线性表，也就是说：栈具有线性结构，即前驱后继关系；只不过它是一个特殊的线性表而已，它的特殊之处在于限制了这个线性表的插入与删除位置，它始终只在栈顶进行插入与删除操作；这也就使得，栈底是固定的，最先进栈的只能待在栈底，而出栈时，后面进栈的反而可以先出去；因此，栈又被称为“后进先出”的线性表。

　　栈的顺序存储，我们一般简称为“线性栈”。我们把数组下标为0的一端作为栈底，因为首元素都存在栈底，变化最小，所以让它作栈底。同时，通过定义一个top变量来指示栈顶元素在数组中的位置，若存储栈的长度为StackSize，则栈顶位置top必须小于StackSize；当栈存在一个元素时，top等于0；通常我们把空栈的判定条件定为“top是否等于-1”，是即为空栈，否即不是。下面进行顺序栈的插入与删除操作，具体操作源代码如下所示：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 100     /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status; 
typedef int SElemType;  /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */

/* 顺序栈结构 */
typedef struct
{
    SElemType data[MAXSIZE];
    int top;              /* 用于栈顶指针 */
}SqStack;

Status visit(SElemType c)
{
    printf("%d ",c);
    return OK;
}

/* 构造一个空栈S */
Status InitStack(SqStack *S)
{ 
    S->top=-1;
    return OK;
}

/* 把S置为空栈 */
Status ClearStack(SqStack *S)
{ 
    S->top=-1;
    return OK;
}

/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int StackLength(SqStack S)
{ 
    return S.top+1;
}

/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{
    if(S->top == MAXSIZE -1) /* 栈满 */
    {
            return ERROR;
    }
    S->top++;                /* 栈顶指针增加一 */
    S->data[S->top]=e;       /* 将新插入元素赋值给栈顶空间 */
    
    return OK;
}

/* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)
{ 
    if(S->top==-1)
        return ERROR;
    *e=S->data[S->top];       /* 将要删除的栈顶元素赋值给e */
    S->top--;                 /* 栈顶指针减一 */
    
    return OK;
}

/* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素显示 */
Status StackTraverse(SqStack S)
{
    int i;
    i=0;
    while(i<=S.top)
    {
        visit(S.data[i++]);
    }
    printf("
");
    
    return OK;
}

int main()
{
    int j,e;
    SqStack s;
    
    if(InitStack(&s)==OK)
        for(j=1;j<=10;j++)
            Push(&s,j);
    printf("1.栈中元素依次为：");
    StackTraverse(s);
    
    Pop(&s,&e);
    printf("2.弹出的栈顶元素 e=%d
",e);
    printf("3.弹出栈顶元素 e=%d 后，栈的长度为 %d
",e,StackLength(s));
    
    Pop(&s,&e);
    printf("4.弹出的下一个栈顶元素 e=%d
",e);
    printf("5.栈中元素依次为：");
    StackTraverse(s);
    
    Push(&s,11);
    printf("6.插入新栈顶元素 e=%d 后，栈的长度为 %d
",11,StackLength(s));
    printf("7.栈中元素依次为：");
    StackTraverse(s);
    
    ClearStack(&s);
    printf("8.清空栈后，栈的长度为 %d
",StackLength(s));
        
    return 0;
}