栈的基本操作（详细）

2023-04-02

int top base

本文章会详细介绍栈的基本操作目录1.本文章中全部实现的功能2.建栈3.输入栈内元素(由于起初输入栈不牵扯到栈的扩容，所以对此部分注释)4.进栈5.弹栈，并且返回出弹栈元素6.栈内元素的个数7.按栈输入的顺序输出栈里面的值8.按栈弹出的顺序输出栈9.判断栈是否为空10.获取栈顶元素11.清空一个栈12

本文章会详细介绍栈的基本操作

目录

1.本文章中全部实现的功能

2.建栈

3.输入栈内元素(由于起初输入栈不牵扯到栈的扩容，所以对此部分注释)

4.进栈

5.弹栈，并且返回出弹栈元素

6.栈内元素的个数

7.按栈输入的顺序输出栈里面的值

8.按栈弹出的顺序输出栈

9.判断栈是否为空

10.获取栈顶元素

11.清空一个栈

12.摧毁一个栈

13.switch功能语句

14.全部代码

15.运行结果

1.本文章中全部实现的功能

栈的特点，先进后出。


void program()
{
    printf("\t请输入以下功能数字\n");
    printf("\t0.退出\n");
    printf("\t1.判断栈是否为空\n");
    printf("\t2.按栈弹出的顺序输出栈\n");
    printf("\t3.按栈输入的顺序输出栈里面的值\n");
    printf("\t4.获取栈顶元素\n");
    printf("\t5.摧毁一个栈\n");
    printf("\t6.清空一个栈\n");
    printf("\t7.求栈的长度\n");
    printf("\t8.弹栈，并且返回出弹栈元素\n");
    printf("\t9.输入栈内数据\n");
    printf("\t10.在清空的基础下重新建立栈\n");
    printf("\t11.请输入想要插入栈顶的元素\n");
 
}

2.建栈


Status InitStack(SqStack &S)
{
    //建栈
    S.base=(int*)malloc(Stack_Init_Size*sizeof(int));
    if(!S.base) exit(OVERFLOW);
    S.top=S.base;
    S.stacksize=Stack_Init_Size;
    return OK;
}

3.输入栈内元素(由于起初输入栈不牵扯到栈的扩容，所以对此部分注释)


SqStack InputStack(SqStack &S)
{   
    int a;
    /*scanf("%d",&a);
    while(a!=-1)
    {   
            if(S->top-S->base>S->stacksize)
            {
            S->base=(int *)realloc(S->base,(Stack_Init_Size+Stack_Increment)*sizeof(int));
            if(!S->base) printf("NoRealloc\n");
            S->top=S->base+S->stacksize;
            S->stacksize=S->stacksize+Stack_Increment;
            }
            *S->top++ = a;
            scanf("%d",&a);
    }*/
    InitStack(S);
    printf("\t");
    for(int i=0;;i++){
    scanf("%d",&a);
    if(a==-1)break;
    *S.top++ =a;
    }
    printf("\t写入完成\n");
}

4.进栈

如果栈的内容小于输入内容不需要扩展直接*S.top++=e;但是当内容大于了栈的内容。就进入if语句。


Status Push(SqStack &S,int e)
{
    //进栈
    if(S.top-S.base>S.stacksize)
    {
        S.base=(int *)realloc(S.base,(Stack_Init_Size+Stack_Increment)*sizeof(int));
        if(!S.base) printf("NoRealloc\n");
        S.top=S.base+S.stacksize;
        S.stacksize=S.stacksize+Stack_Increment;
    }
    *S.top++=e;
    return OK;
}

5.弹栈，并且返回出弹栈元素


Status Pop(SqStack &S,int *e)
{   
    //弹栈，并且返回出弹栈元素
    *e=*--S.top;
    return OK;
}

6.栈内元素的个数


Status StackLength(SqStack S)
{   
    //栈长
    int Length=S.top-S.base;
    printf("\tlength = %d\n",Length);
    return Length;
}

7.按栈输入的顺序输出栈里面的值


void PrintStack_int(SqStack S)
{
    //按栈输入的顺序输出栈里面的值
    int *p=S.base;
    while(p!=S.top)
    {   
        printf("\t");
        printf(" %d ",*p);
        p++;
    }
    printf("\n");
}

8.按栈弹出的顺序输出栈


void PrintStack_Pop(SqStack S)
{   
    //按栈弹出的顺序输出栈
    int *p=S.top-1;
    while(p!=S.base-1)
    {   
        printf("\t");
        printf(" %d ",*p);
        p--;
    }
    printf("\n");
}

9.判断栈是否为空


void IsNullStack(SqStack S)
{
    //判断栈是否为空
    if(S.base==S.top||S.base==NULL)
        printf("\t栈为空栈\n");
    else 
        printf("\t栈不为空\n");
}

10.获取栈顶元素


Status GetTop(SqStack S)
{   
    //获取栈顶元素
    int e;
    e=*(S.top-1);
    printf("\t栈顶元素为%d\n",e);
}

11.清空一个栈


void ClearStack(SqStack &S)
{   
    //清空一个栈    
    S.top=S.base;
}

12.摧毁一个栈


void DestroyStack(SqStack &S)
{  
    //摧毁一个栈
    free(S.base);
    S.base=S.top;
    S.stacksize=0;
    S.top=NULL;
    S.base=NULL;
}

13.switch功能语句


void swi(SqStack S){
        int num;
        program();
        printf("\t输入的元素是：");
    scanf("%d",&num);
    printf("\n\n");
    while(num)
    {   
        switch(num)
        {
            case 0:
                num=0;
            break;
            case 1:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作1之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t判断栈是否为空\n");
                    IsNullStack(S);
                }
            break;
            case 2:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作2之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t2.按栈弹出的顺序输出栈\n");
                    PrintStack_Pop(S);
                    }
            break;
            case 3:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作3之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t3.按栈输入的顺序输出栈里面的值\n");
                    PrintStack_int(S);
                }
            break;
            case 4:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作4之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t4.获取栈顶元素\n");
                    GetTop(S);
                }
            break;
            case 5:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作5之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t5.摧毁一个栈\n");
                    DestroyStack(S);
                    printf("\t栈已经被摧毁\n");
                }
            break;
            case 6:
                    if(S.base==NULL){
                        printf("\t在进行操作6之前需要操作功能9\n");
                    }else{
                        printf("\t6.清空一个栈\n");
                        ClearStack(S);
                        printf("\t栈已经清空");
                    }
            break;
            case 7:
                    if(S.base==NULL){
                        printf("\t在进行操作7之前需要操作功能9\n");
                    }else{
                        printf("\t7.求栈的长度\n");
                        StackLength(S);
                    }
            break;
            case 8:
                    if(S.base==NULL){
                        printf("\t在进行操作8之前需要操作功能9\n");
                    }else{
                        printf("\t弹栈，并且返回出弹栈元素\n");
                        int a;
                        Pop(S,&a);
                        printf("\t8.弹栈弹出的元素是%d\n",a);
                    }
            break;
            case 9:
                printf("\t9.输入栈内数据\n");
                InputStack(S);
            break;
            case 10:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作10之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t10.在清空的基础下重新建立栈\n");
                    DestroyStack(S);
                    printf("\t请重新输入栈内数据\n");
                    InputStack(S);
                }
                break;
            case 11:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作11之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t11.在栈顶插入元素\n");
                    int x;
                    printf("\t请输入想要插入栈顶的元素:\n");
                    scanf("%d",&x);
                    Push(S,x);
                    printf("\t插入完成\n");
                }
            break;
            default:
                printf("输入有误，请重新输入\n");
        }
        printf("\n\n\n");
        program();
        printf("\t输入的元素是：");
        scanf("%d",&num);
        printf("\n\n");
    }
}

14.全部代码


//define区
#define Stack_Init_Size 100
#define Stack_Increment 10
#define OK 1
#define OVERFLOW -2
#define ERROR 0
 
//预处理指令区
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
 
//typedef
typedef int Status;
typedef struct {
    int *base;
    int *top;
    int stacksize;
}SqStack;
 
Status InitStack(SqStack &S);       //建栈
SqStack InputStack(SqStack &S);     //输入栈内元素
Status Push(SqStack &S,int e);      //进栈
Status Pop(SqStack &S,int *e);      //弹栈，并且返回出弹栈元素
Status StackLength(SqStack S);      //栈内元素的个数
void PrintStack_int(SqStack S);     //按栈输入的顺序输出栈里面的值
void PrintStack_Pop(SqStack S);     //按弹栈顺序输出栈里面的值
void IsNullStack(SqStack S);        //判断是否为空栈
Status GetTop(SqStack S);           //获取栈顶元素
void ClearStack(SqStack &S);        //清空栈
void DestroyStack(SqStack &S);      //摧毁栈
void program();                     //功能函数
void swi(SqStack S);                //switch
 
int main()
{
    SqStack S;
    S.base=NULL;
    swi(S);
    printf("\t程序退出了，下次见\n");
}
 
Status InitStack(SqStack &S)
{
    //建栈
    S.base=(int*)malloc(Stack_Init_Size*sizeof(int));
    if(!S.base) exit(OVERFLOW);
    S.top=S.base;
    S.stacksize=Stack_Init_Size;
    return OK;
}
 
SqStack InputStack(SqStack &S)
{   
    int a;
    /*scanf("%d",&a);
    while(a!=-1)
    {   
            if(S->top-S->base>S->stacksize)
            {
            S->base=(int *)realloc(S->base,(Stack_Init_Size+Stack_Increment)*sizeof(int));
            if(!S->base) printf("NoRealloc\n");
            S->top=S->base+S->stacksize;
            S->stacksize=S->stacksize+Stack_Increment;
            }
            *S->top++ = a;
            scanf("%d",&a);
    }*/
    InitStack(S);
    printf("\t");
    for(int i=0;;i++){
    scanf("%d",&a);
    if(a==-1)break;
    *S.top++ =a;
    }
    printf("\t写入完成\n");
}
 
Status Push(SqStack &S,int e)
{
    //进栈
    if(S.top-S.base>S.stacksize)
    {
        S.base=(int *)realloc(S.base,(Stack_Init_Size+Stack_Increment)*sizeof(int));
        if(!S.base) printf("NoRealloc\n");
        S.top=S.base+S.stacksize;
        S.stacksize=S.stacksize+Stack_Increment;
    }
    *S.top++=e;
    return OK;
}
 
Status Pop(SqStack &S,int *e)
{   
    //弹栈，并且返回出弹栈元素
    *e=*--S.top;
    return OK;
}
 
Status StackLength(SqStack S)
{   
    //栈长
    int Length=S.top-S.base;
    printf("\tlength = %d\n",Length);
    return Length;
}
 
void PrintStack_int(SqStack S)
{
    //按栈输入的顺序输出栈里面的值
    int *p=S.base;
    while(p!=S.top)
    {   
        printf("\t");
        printf(" %d ",*p);
        p++;
    }
    printf("\n");
}
 
void PrintStack_Pop(SqStack S)
{   
    //按栈弹出的顺序输出栈
    int *p=S.top-1;
    while(p!=S.base-1)
    {   
        printf("\t");
        printf(" %d ",*p);
        p--;
    }
    printf("\n");
}
 
void IsNullStack(SqStack S)
{
    //判断栈是否为空
    if(S.base==S.top||S.base==NULL)
        printf("\t栈为空栈\n");
    else 
        printf("\t栈不为空\n");
}
 
Status GetTop(SqStack S)
{   
    //获取栈顶元素
    int e;
    e=*(S.top-1);
    printf("\t栈顶元素为%d\n",e);
}
 
void ClearStack(SqStack &S)
{   
    //清空一个栈    
    S.top=S.base;
}
 
void DestroyStack(SqStack &S)
{  
    //摧毁一个栈
    free(S.base);
    S.base=S.top;
    S.stacksize=0;
    S.top=NULL;
    S.base=NULL;
} 
 
void program()
{
    printf("\t请输入以下功能数字\n");
    printf("\t0.退出\n");
    printf("\t1.判断栈是否为空\n");
    printf("\t2.按栈弹出的顺序输出栈\n");
    printf("\t3.按栈输入的顺序输出栈里面的值\n");
    printf("\t4.获取栈顶元素\n");
    printf("\t5.摧毁一个栈\n");
    printf("\t6.清空一个栈\n");
    printf("\t7.求栈的长度\n");
    printf("\t8.弹栈，并且返回出弹栈元素\n");
    printf("\t9.输入栈内数据\n");
    printf("\t10.在清空的基础下重新建立栈\n");
    printf("\t11.请输入想要插入栈顶的元素\n");
 
}
 
void swi(SqStack S){
        int num;
        program();
        printf("\t输入的元素是：");
    scanf("%d",&num);
    printf("\n\n");
    while(num)
    {   
        switch(num)
        {
            case 0:
                num=0;
            break;
            case 1:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作1之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t判断栈是否为空\n");
                    IsNullStack(S);
                }
            break;
            case 2:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作2之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t2.按栈弹出的顺序输出栈\n");
                    PrintStack_Pop(S);
                    }
            break;
            case 3:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作3之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t3.按栈输入的顺序输出栈里面的值\n");
                    PrintStack_int(S);
                }
            break;
            case 4:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作4之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t4.获取栈顶元素\n");
                    GetTop(S);
                }
            break;
            case 5:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作5之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t5.摧毁一个栈\n");
                    DestroyStack(S);
                    printf("\t栈已经被摧毁\n");
                }
            break;
            case 6:
                    if(S.base==NULL){
                        printf("\t在进行操作6之前需要操作功能9\n");
                    }else{
                        printf("\t6.清空一个栈\n");
                        ClearStack(S);
                        printf("\t栈已经清空");
                    }
            break;
            case 7:
                    if(S.base==NULL){
                        printf("\t在进行操作7之前需要操作功能9\n");
                    }else{
                        printf("\t7.求栈的长度\n");
                        StackLength(S);
                    }
            break;
            case 8:
                    if(S.base==NULL){
                        printf("\t在进行操作8之前需要操作功能9\n");
                    }else{
                        printf("\t弹栈，并且返回出弹栈元素\n");
                        int a;
                        Pop(S,&a);
                        printf("\t8.弹栈弹出的元素是%d\n",a);
                    }
            break;
            case 9:
                printf("\t9.输入栈内数据\n");
                InputStack(S);
            break;
            case 10:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作10之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t10.在清空的基础下重新建立栈\n");
                    DestroyStack(S);
                    printf("\t请重新输入栈内数据\n");
                    InputStack(S);
                }
                break;
            case 11:
                if(S.base==NULL){
                    printf("\t在进行操作11之前需要操作功能9\n");
                }else{
                    printf("\t11.在栈顶插入元素\n");
                    int x;
                    printf("\t请输入想要插入栈顶的元素:\n");
                    scanf("%d",&x);
                    Push(S,x);
                    printf("\t插入完成\n");
                }
            break;
            default:
                printf("输入有误，请重新输入\n");
        }
        printf("\n\n\n");
        program();
        printf("\t输入的元素是：");
        scanf("%d",&num);
        printf("\n\n");
    }
}

15.运行结果

在没有建立栈的条件下如果输入别的数据

1.建栈

2.按栈弹出的顺序输出栈

3.按栈输入的顺序输出栈里面的值

4.获取栈顶元素

7.求栈的长度

8.弹栈，并且返回出弹栈元素

验证：

11.请输入想要插入栈顶的元素

6.清空

验证：

10.在清空的状态下重新输入栈

验证：

5.摧毁栈

0.退出

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