数据结构:顺序栈的完整实现与应用

栈是计算机科学中最基础且重要的数据结构之一,它具有"后进先出"(LIFO)的特性。本文将全面讲解如何使用C语言实现顺序栈结构,并深入探讨栈的各种操作及其实际应用场景。

一、栈的基本概念与特性

1.1 栈的定义与特点

栈(Stack)是一种限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。它具有以下核心特性:

  • 后进先出(LIFO):最后入栈的元素最先出栈

  • 限定操作:只能在栈顶进行插入(push)和删除(pop)操作

  • 基本操作:初始化、入栈、出栈、获取栈顶元素、判空等

数据结构:顺序栈的完整实现与应用_第1张图片

1.2 栈的存储结构

栈的实现方式主要有两种:

  1. 顺序栈:使用数组实现,本文重点介绍

  2. 链栈:使用链表实现,动态分配内存

二、顺序栈的完整实现

2.1 栈的结构定义

#include 
#include 

#define Maxsize 50  // 栈的最大容量

typedef struct {
    int data[Maxsize];  // 存储栈元素的数组
    int top;            // 栈顶指针
} SqStack;

关键点说明

  • Maxsize定义了栈的最大容量

  • top指针初始化为-1,表示空栈

  • 数组data存储实际栈元素

2.2 栈的初始化

// 初始化栈
void InitStack(SqStack *S) {
    S->top = -1;  // 初始化栈顶指针
}

使用方法

SqStack myStack;
InitStack(&myStack);  // 初始化栈

2.3 判断栈是否为空

// 判断栈是否为空
bool StackEmpty(SqStack S) {
    return (S.top == -1);  // 简洁写法
}

优化说明

  • 原代码中的if-else语句可以简化为直接返回比较结果

  • 使用bool类型需要包含

2.4 入栈操作(Push)

// 元素入栈
bool Push(SqStack *S, int x) {
    if (S->top == Maxsize - 1) {
        printf("

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