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一、棧的基本不雅點
棧（Stack）是打算機科學中一種進步後出（FILO）的數據構造。它容許在頂部停止拔出跟刪除操縱。在C言語中，棧廣泛利用於各種編程場景，如函數挪用、遞歸、表達式求值等。
1.1 棧的定義
棧是一種線性數據構造，遵守掉落隊先出（LIFO）的原則。棧中的元素按照拔出次序陳列，最後拔出的元素開始被移除。
1.2 棧的實現
在C言語中，棧可能經由過程數組或鏈表實現。數組實現的棧稱為次序棧，鏈表實現的棧稱為鏈棧。
二、次序棧的實現
次序棧利用數組實現，以下是次序棧的基本操縱：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
typedef struct {
int data[MAXSIZE];
int top;
} SeqStack;
// 初始化棧
void InitStack(SeqStack *s) {
s->top = -1;
}
// 斷定棧能否為空
int IsEmpty(SeqStack *s) {
return s->top == -1;
}
// 斷定棧能否滿
int IsFull(SeqStack *s) {
return s->top == MAXSIZE - 1;
}
// 入棧
void Push(SeqStack *s, int x) {
if (IsFull(s)) {
printf("棧滿，無法入棧。\n");
return;
}
s->data[++s->top] = x;
}
// 出棧
int Pop(SeqStack *s) {
if (IsEmpty(s)) {
printf("棧空，無法出棧。\n");
return -1;
}
return s->data[s->top--];
}
三、鏈棧的實現
鏈棧利用鏈表實現，以下是鏈棧的基本操縱：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
int data;
struct Node *next;
} Node;
typedef struct {
Node *top;
} LinkStack;
// 初始化棧
void InitStack(LinkStack *s) {
s->top = NULL;
}
// 斷定棧能否為空
int IsEmpty(LinkStack *s) {
return s->top == NULL;
}
// 入棧
void Push(LinkStack *s, int x) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
if (newNode == NULL) {
printf("內存分配掉敗。\n");
return;
}
newNode->data = x;
newNode->next = s->top;
s->top = newNode;
}
// 出棧
int Pop(LinkStack *s) {
if (IsEmpty(s)) {
printf("棧空，無法出棧。\n");
return -1;
}
Node *temp = s->top;
int x = temp->data;
s->top = s->top->next;
free(temp);
return x;
}
四、棧的利用
棧在C言語編程中的利用非常廣泛，以下羅列一些罕見利用：
- 函數挪用：在函數挪用過程中，體系會利用棧來存儲函數的部分變量、參數跟前去地點。
- 遞歸：遞歸函數平日利用棧來存儲函數挪用的旁邊狀況。
- 表達式求值：棧可能用於打算算術表達式，如逆波蘭表示法（Reverse Polish Notation, RPN）。
五、總結
控制C言語棧的道理跟利用，對進步編程技能跟處理現實成績存在重要意思。經由過程本文的剖析，信賴讀者曾經對C言語棧有了深刻的懂得。在現實編程過程中，機動應用棧，將有助於進步代碼品質跟效力。