《数据结构-C语言实现Stack》

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

#define MAX_SIZE 100 // 栈的最大容量

typedef struct {
    int items[MAX_SIZE];
    int top; // 栈顶元素的下标
} Stack;

// 初始化栈
void init(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

// 判断栈是否为空
int is_empty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}

// 判断栈是否已满
int is_full(Stack *s) {
    return s->top == MAX_SIZE - 1;
}

// 入栈
void push(Stack *s, int item) {
    if (is_full(s)) {
        printf("Error: stack is full\n");
        return;
    }

    s->top++;
    s->items[s->top] = item;
}

// 出栈
int pop(Stack *s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Error: stack is empty\n");
        return -1; // 返回-1表示出栈失败
    }

    int item = s->items[s->top];
    s->top--;
    return item;
}

// 获取栈顶元素
int peek(Stack *s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Error: stack is empty\n");
        return -1; // 返回-1表示获取栈顶元素失败
    }

    return s->items[s->top];
}

// 获取栈的大小
int size(Stack *s) {
    return s->top + 1;
}

// 测试栈的实现
int main() {
    Stack s;
    init(&s);

    push(&s, 1);
    push(&s, 2);
    push(&s, 3);

    printf("%d\n", peek(&s)); // 输出 3

    pop(&s);

    printf("%d\n", peek(&s)); // 输出 2

    printf("%d\n", size(&s)); // 输出 2

    printf("%d\n", is_empty(&s)); // 输出 0 (false)

    return 0;
}

这个Stack结构体有以下几个方法:

  • init(Stack *s): 初始化一个空栈。
  • is_empty(Stack *s): 检查栈是否为空,如果是返回1,否则返回0。
  • is_full(Stack *s): 检查栈是否已满,如果是返回1,否则返回0。
  • push(Stack *s, int item): 将一个元素添加到栈的顶部。
  • pop(Stack *s): 从栈的顶部弹出一个元素,并将其从栈中删除。
  • peek(Stack *s): 返回栈顶的元素,但不删除它。
  • size(Stack *s): 返回栈中元素的数量。

下面是一个简单的示例,说明如何使用这个Stack结构体:

int main() {
    Stack s;
    init(&s);

    push(&s, 1);
    push(&s, 2);
    push(&s, 3);

    printf("%d\n", peek(&s)); // 输出 3

    pop(&s);

    printf("%d\n", peek(&s)); // 输出 2
}

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