c语言栈的用法
c语言栈计算表达式

c语言栈计算表达式在计算机科学中,栈是一种非常重要的数据结构,被广泛应用于编译器、操作系统、网络通信等领域。
在本文中,我们将探讨如何使用C语言实现栈来计算表达式。
表达式是由操作数、操作符和括号组成的数学式子,例如:3 + 4 * 2 / (1 - 5)。
在计算表达式时,我们需要遵循一定的计算规则,如乘除法优先于加减法,括号内的计算优先于括号外的计算等。
我们可以使用栈来实现对表达式的计算。
具体步骤如下:1. 定义两个栈:一个操作数栈和一个操作符栈。
2. 从左到右遍历表达式的每一个字符,如果是数字则将其压入操作数栈;如果是操作符则将其压入操作符栈,并根据运算规则进行计算。
3. 在遍历完成后,操作符栈中可能还有未计算的操作符,需要继续计算,直到操作符栈为空。
4. 最终操作数栈中只剩下一个数,即为表达式的计算结果。
下面是一段示例代码,用于计算简单的表达式:```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <ctype.h>#define MAX_SIZE 100typedef struct {int data[MAX_SIZE];int top;} Stack;void initStack(Stack *s) {s->top = -1;}void push(Stack *s, int item) { if (s->top == MAX_SIZE - 1) { printf('Stack Overflow');exit(1);}s->data[++s->top] = item;}int pop(Stack *s) {if (s->top == -1) {printf('Stack Underflow');exit(1);}return s->data[s->top--];}int isEmpty(Stack *s) {return s->top == -1;}int isFull(Stack *s) {return s->top == MAX_SIZE - 1;}int peek(Stack *s) {return s->data[s->top];}int evaluate(char *expr) {Stack operandStack, operatorStack; initStack(&operandStack);initStack(&operatorStack);int i = 0;while (expr[i] != '0') {if (isdigit(expr[i])) {int num = 0;while (isdigit(expr[i])) {num = num * 10 + (expr[i] - '0'); i++;}push(&operandStack, num);}else if (expr[i] == '(') {push(&operatorStack, expr[i]);i++;}else if (expr[i] == ')') {while (!isEmpty(&operatorStack) && peek(&operatorStack) != '(') {int op2 = pop(&operandStack);int op1 = pop(&operandStack);char op = pop(&operatorStack);int result;switch (op) {case '+':result = op1 + op2;break;case '-':result = op1 - op2;break;case '*':result = op1 * op2;break;case '/':result = op1 / op2;break;}push(&operandStack, result);}pop(&operatorStack);i++;}else if (expr[i] == '+' || expr[i] == '-' || expr[i] == '*' || expr[i] == '/') {while (!isEmpty(&operatorStack) &&peek(&operatorStack) != '(' &&((expr[i] == '*' || expr[i] == '/') || (expr[i] == '+' || expr[i] == '-') &&(peek(&operatorStack) == '*' || peek(&operatorStack) == '/'))) {int op2 = pop(&operandStack);int op1 = pop(&operandStack);char op = pop(&operatorStack);int result;switch (op) {case '+':result = op1 + op2;break;case '-':result = op1 - op2;break;case '*':result = op1 * op2;break;case '/':result = op1 / op2;break;}push(&operandStack, result); }push(&operatorStack, expr[i]); i++;}else {i++;}}while (!isEmpty(&operatorStack)) { int op2 = pop(&operandStack);int op1 = pop(&operandStack);char op = pop(&operatorStack);int result;switch (op) {case '+':result = op1 + op2;break;case '-':result = op1 - op2;break;case '*':result = op1 * op2;break;case '/':result = op1 / op2;break;}push(&operandStack, result);}return pop(&operandStack);}int main() {char expr[MAX_SIZE];printf('Enter an expression: ');fgets(expr, MAX_SIZE, stdin);int result = evaluate(expr);printf('Result = %d', result);return 0;}```在这段代码中,我们定义了一个栈结构体,包含了栈的数据和栈顶指针。
栈在C语言中的应用

栈在C语言中的应用栈(Stack)是一种常见的数据结构,它采用“后进先出”(Last-In-First-Out,简称LIFO)的原则。
在C语言中,栈可以通过数组或者链表来实现。
栈在C语言中有着广泛的应用,包括函数调用、表达式求值、内存管理等方面。
本文将介绍栈在C语言中的应用,并分析其实现原理和使用技巧。
一、栈的基本概念和原理栈是一种线性数据结构,它具有以下两个基本操作:1. 入栈(Push):将一个元素添加到栈顶。
2. 出栈(Pop):将栈顶元素删除并返回。
栈的实现可以使用数组或者链表,两种方式各有优劣。
使用数组实现的栈叫做顺序栈,使用链表实现的栈叫做链式栈。
顺序栈的实现思路是利用数组的连续存储空间,通过一个指针top指向栈顶元素。
入栈操作只需将元素放入top指向的位置并将top自增;出栈操作只需将top自减并返回top指向的元素。
链式栈的实现思路是利用链表的节点存储元素,并通过一个指针top指向栈顶节点。
入栈操作只需创建一个新节点,将元素存入节点并将该节点插入到链表头部,并更新top指针;出栈操作只需删除链表头部节点并返回其存储的元素。
二、栈在函数调用中的应用在C语言中,函数调用时需要保存当前函数的执行上下文,包括参数、局部变量和返回地址等。
这些信息需要在函数结束后能够被正确恢复,而栈正是实现这一功能的常用数据结构。
当一个函数被调用时,将其参数和局部变量存储在栈中。
栈顶指针指向刚进入函数时的位置,而栈底指针指向函数调用栈的底部。
当函数返回时,栈顶指针回退到初始位置,这样之前保存的局部变量和返回地址就可以被恢复。
下面是一个示例代码,演示了栈在函数调用中的应用:```c#include <stdio.h>void func2();void func1(){int x = 1;printf("In func1: x = %d\n", x);func2();printf("Back to func1: x = %d\n", x);}void func2(){int y = 2;printf("In func2: y = %d\n", y);}int main(){func1();return 0;}```该代码中,函数`func1`调用了函数`func2`,并在函数内定义了一个局部变量`x`。
c栈的用法

c栈的用法
在C语言中,栈(Stack)是一种特殊的线性表,只允许在表的一端进行插入和删除操作,通常被称为"后进先出"(LIFO)或"先进后出"(FILO)线性表。
以下是C语言中使用栈的基本步骤:
首先,需要定义一个栈的数据结构,通常使用动态内存分配函数malloc()来为栈分配内存空间。
栈通常包含一个指向栈顶元素的指针top,以及一个指向栈底的指针bottom。
1. 进栈(Push):当元素进栈时,需要将元素存储在栈顶指针所指向的位置,并将栈顶指针向上移动一个存储单元。
2. 出栈(Pop):当需要使用栈顶元素时,需要将栈顶指针向下移动一个存储单元,并返回栈顶元素。
C语言内存使用详解

C语言内存使用详解C语言是一种底层的编程语言,对内存的使用非常重要。
本文将详细解释C语言内存的使用方法和原理。
首先,我们需要了解C语言内存的组成。
C语言内存可以分为以下几个部分:1. 栈(Stack):栈是用来存储局部变量和函数调用信息的地方。
当一个函数被调用时,它的局部变量和函数调用信息会被存储在栈中。
当函数返回时,这些数据会被自动清理。
栈是一个后进先出(LIFO)的数据结构,它的大小是固定的。
2. 堆(Heap):堆是用来存储动态分配的内存的地方。
在C语言中,我们可以使用malloc(函数来在堆上动态分配内存。
堆的大小是可变的,程序员需要手动管理内存的分配和释放。
3. 数据区(Data Segment):数据区分为全局区和静态区。
全局区用来存储全局变量和静态变量,其大小是固定的。
静态区用来存储静态局部变量,它的生命周期和程序的整个执行时间相同。
4. 代码区(Code Segment):代码区用来存储程序的执行代码,包括函数体和常量数据。
代码区是只读的,不允许进行写操作。
接下来,我们来讨论一些内存使用的注意事项。
1.局部变量和全局变量:局部变量是在函数体内定义的变量,它只在函数内部可见。
全局变量是在函数外部定义的变量,它在整个程序中可见。
局部变量存储在栈上,全局变量存储在数据区。
2. 动态内存分配:在C语言中,我们可以使用malloc(函数来在堆上动态分配内存。
动态内存分配允许我们在运行时根据需要分配内存。
使用完动态分配的内存后,我们需要手动调用free(函数来释放内存,否则会造成内存泄漏。
3.内存溢出:内存溢出指的是程序在申请内存时超出了可用的内存大小。
内存溢出可能会导致程序崩溃或者产生不可预期的行为。
为了避免内存溢出,我们应该合理地管理内存的分配和释放。
4.指针和数组:指针是用来存储内存地址的变量。
我们可以使用指针来操作内存中的数据。
数组是一种特殊的数据结构,它可以在内存中连续存储多个相同类型的数据。
栈(顺序栈)----C语言

栈(顺序栈)----C语⾔栈栈是⼀种运算受限的线性表,是⼀种先进后出的数据结构,限定只能在⼀端进⾏插⼊和删除操作,允许操作的⼀端称为栈顶,不允许操作的称为栈底顺序栈(顺序结构)顺序栈:⽤⼀段连续的存储空间来存储栈中的数据元素,⽐较常见的是⽤数组来实现顺序栈顺序存储结构:1.元素所占的存储空间必须连续(这⾥的连续是指的逻辑连续,⽽不是物理连续) 2.元素在存储空间的位置是按逻辑顺序存放的顺序栈的实现⼀般包括如下部分代码声明部分#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_SIZE 5 /* 栈最⼤容量 */#define Empty 0 /* 空 */#define Full 1 /* 满 */#define Avail -1 /* 可⽤ */typedef struct sta{int *top; /* 栈顶指针 */int *bottom; /* 栈底指针 */int stack_size; /* 栈的最⼤容量 */}stack;stack Push (stack p); /* ⼊栈 */void DisplyStack (stack p); /* 遍历栈中元素 */stack Pop (stack p); /* 出栈 */stack InitStack (stack p); /* 初始化栈 */int StackEmpty (stack p); /* 判断栈是否为空 */int StackFull (stack p); /* 判断栈是否为满 */⼀、栈的声明第⼀种:1 typedef struct sta2 {3int stack[SIZE]; /* 存放栈中元素的⼀维数组 */4int top; /* 存放栈顶元素的下标 */5 }stack;(这⾥只⽤了⼀个top来指向栈顶的位置,也可以⽤两个变量base、top来分别指向栈空间栈底位置和栈顶位置)第⼆种:(本篇随笔是使⽤的第⼆种声明⽅式)1 typedef struct sta2 {3int *top; /* 栈顶指针 */4int *bottom; /* 栈底指针 */5int stack_size; /* 栈的最⼤容量 */6 }stack;⼆、栈的初始化1/* Function:栈的初始化 */2 stack InitStack (stack p)3 {4 p.bottom = (int *)malloc(p.stack_size * sizeof(int));5if (p.bottom == NULL)6 {7 printf("初始化栈失败\n");8 exit(0);9 }10 p.top = p.bottom;11 p.stack_size = MAX_SIZE;1213return p;14 }三、⼊栈(压栈)1/* Function:⼊栈 */2 stack Push (stack p)3 {4int data;5if (StackFull(p) == Full)6 {7 printf("栈空间已满,⽆法⼊栈");8return p;9 }10 printf("Please input data");11 scanf("%d", &data);12 *p.top = data;13 p.top++;1415return p;16 }四、出栈1/* Function:出栈 */2 stack Pop (stack p)3 {4if (StackEmpty(p) == Empty)5 {6 printf("栈为空栈,⽆法出栈 ");7return p;8 }9 p.top--;10 printf("出栈元素为:%d\n", *p.top);1112return p;13 }(栈顶指针指向的位置是栈顶指针的后⼀个元素,所以在出栈时需要p.top--,才能指向出栈的元素)五、判断栈是否为空1/* Function:判断栈是否为空 */2int StackEmpty (stack p)3 {4if (p.top == p.bottom)5 {6return Empty;7 }8else9 {10return Avail;11 }12 }六、判断栈是否为满1/* Function:判断栈是否为满 */2int StackFull (stack p)3 {4if (p.top - p.bottom == p.stack_size)5 {6return Full;7 }8else9 {10return Avail;11 }12 }七、遍历栈中的元素1/* Function:遍历栈中元素,从栈顶到栈底*/2void DisplyStack (stack p)3 {4if (StackEmpty(p) == Empty)5 {6 printf("栈为空栈,⽆法遍历\n");7return;8 }9 printf("栈中元素为:");10 printf("顶端[");11while (p.top != p.bottom)12 {13 p.top--;14 printf("%d-", *p.top);15 }16 printf("]底端\n");17 }顺序栈实现--完整代码1 #include <stdio.h>2 #include <stdlib.h>34#define MAX_SIZE 5 /* 栈最⼤容量 */5#define Empty 0 /* 空 */6#define Full 1 /* 满 */7#define Avail -1 /* 可⽤ */89 typedef struct sta10 {11int *top; /* 栈顶指针 */12int *bottom; /* 栈底指针 */13int stack_size; /* 栈的最⼤容量 */14 }stack;15 stack Push (stack p); /* ⼊栈 */16void DisplyStack (stack p); /* 遍历栈中元素 */17 stack Pop (stack p); /* 出栈 */18 stack InitStack (stack p); /* 初始化栈 */19int StackEmpty (stack p); /* 判断栈是否为空 */ 20int StackFull (stack p); /* 判断栈是否为满 */ 2122int main()23 {24 stack p;25char ch;2627 p.stack_size = MAX_SIZE;28 p = InitStack (p); /* 初始化栈 */29 printf("Do you want to push to stack?(Y/N)");30 scanf(" %c", &ch);31while (ch == 'Y' || ch == 'y')32 {33 p = Push (p); /* ⼊栈 */34 DisplyStack (p);/* 打印栈中元素 */35 printf("Do you want to push to stack?(Y/N)");36 scanf(" %c", &ch);37 }38 printf("Do you want to pop (Y/N)");39 scanf(" %c", &ch);40while (ch == 'Y' || ch == 'y')41 {42 p = Pop (p);43 DisplyStack (p);44 printf("Do you want to pop (Y/N)");45 scanf(" %c", &ch);46 }4748return0;49 }50/* Function:判断栈是否为空 */51int StackEmpty (stack p)52 {53if (p.top == p.bottom)54 {55return Empty;56 }57else58 {59return Avail;60 }61 }62/* Function:判断栈是否为满 */63int StackFull (stack p)64 {65if (p.top - p.bottom == p.stack_size)66 {67return Full;68 }69else70 {71return Avail;72 }73 }74/* Function:⼊栈 */75 stack Push (stack p)76 {77int data;78if (StackFull(p) == Full)79 {80 printf("栈空间已满,⽆法⼊栈");81return p;82 }83 printf("Please input data");84 scanf("%d", &data);85 *p.top = data;86 p.top++;8788return p;89 }90/* Function:出栈 */91 stack Pop (stack p)92 {93if (StackEmpty(p) == Empty)94 {95 printf("栈为空栈,⽆法出栈 ");96return p;97 }98 p.top--;99 printf("出栈元素为:%d\n", *p.top);100101return p;102 }103/* Function:栈的初始化 */104 stack InitStack (stack p)105 {106 p.bottom = (int *)malloc(p.stack_size * sizeof(int));107if (p.bottom == NULL)108 {109 printf("初始化栈失败\n");110 exit(0);111 }112 p.top = p.bottom;113 p.stack_size = MAX_SIZE;114115return p;116 }117/* Function:遍历栈中元素,从栈顶到栈底*/118void DisplyStack (stack p)119 {120if (StackEmpty(p) == Empty)121 {122 printf("栈为空栈,⽆法遍历\n");123return;124 }125 printf("栈中元素为:");126 printf("顶端[");127while (p.top != p.bottom)128 {129 p.top--;130 printf("%d-", *p.top);131 }132 printf("]底端\n");133 }栈顶指针的指向有两种⽅式,⼀种是指向栈顶元素的后⼀元素(本⽂使⽤的就是这种),另⼀种是指向栈顶元素,两者在判断栈为空和满的条件、⼊栈、出栈时栈顶指针的移动有⼀些差异。
c语言stack(栈)和heap(堆)的使用详解

c语⾔stack(栈)和heap(堆)的使⽤详解⼀、预备知识—程序的内存分配⼀个由C/C++编译的程序占⽤的内存分为以下⼏个部分1、栈区(stack)—由编译器⾃动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。
其操作⽅式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap)—⼀般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。
注意它与数据结构中的堆是两回事,分配⽅式倒是类似于链表。
3、全局区(静态区)(static)—全局变量和静态变量的存储是放在⼀块的,初始化的全局变量和静态变量在⼀块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另⼀块区域。
程序结束后由系统释放。
4、⽂字常量区—常量字符串就是放在这⾥的。
程序结束后由系统释放。
5、程序代码区—存放函数体的⼆进制代码。
⼆、例⼦程序复制代码代码如下://main.cppint a=0; //全局初始化区char *p1; //全局未初始化区main(){intb;栈char s[]="abc"; //栈char *p2; //栈char *p3="123456"; //123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c=0; //全局(静态)初始化区p1 = (char*)malloc(10);p2 = (char*)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1,"123456"); //123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所向"123456"优化成⼀个地⽅。
}三、堆和栈的理论知识2.1申请⽅式stack:由系统⾃动分配。
例如,声明在函数中⼀个局部变量int b;系统⾃动在栈中为b开辟空间heap:需要程序员⾃⼰申请,并指明⼤⼩,在c中⽤malloc函数如p1=(char*)malloc(10);在C++中⽤new运算符如p2=(char*)malloc(10);但是注意p1、p2本⾝是在栈中的。
c语言入栈出栈代码

c语言入栈出栈代码C语言是一种广泛使用的编程语言,它具有高效、简洁、灵活等特点,因此在计算机科学领域中得到了广泛的应用。
在C语言中,入栈出栈是一种非常重要的操作,它可以帮助我们实现很多有用的功能。
本文将介绍C语言中的入栈出栈操作,并提供一些示例代码,帮助读者更好地理解这些操作。
一、什么是栈在介绍入栈出栈操作之前,我们需要先了解一下什么是栈。
栈是一种数据结构,它具有后进先出(LIFO)的特点。
也就是说,最后进入栈的元素最先被取出。
栈可以用数组或链表来实现,但是数组实现的栈比较简单,因此我们在本文中只介绍数组实现的栈。
二、栈的基本操作栈的基本操作包括入栈和出栈。
入栈操作将一个元素压入栈中,出栈操作将栈顶元素弹出。
下面是栈的基本操作的代码实现:```c#define MAXSIZE 100 // 栈的最大容量typedef struct {int data[MAXSIZE]; // 栈的数据int top; // 栈顶指针} Stack;// 初始化栈void initStack(Stack *s) {s->top = -1;}// 判断栈是否为空int isEmpty(Stack *s) {return s->top == -1;}// 判断栈是否已满int isFull(Stack *s) {return s->top == MAXSIZE - 1; }// 入栈操作void push(Stack *s, int x) {if (isFull(s)) {printf("Stack is full.\n");return;}s->top++;s->data[s->top] = x;}// 出栈操作int pop(Stack *s) {if (isEmpty(s)) {printf("Stack is empty.\n");return -1;}int x = s->data[s->top];s->top--;return x;}```在上面的代码中,我们定义了一个结构体Stack,它包含一个数组data和一个指针top。
c语言栈和队列基础知识

c语言栈和队列基础知识
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊C 语言里超级重要的栈和队列基础知识。
先来说说栈吧,这就好像是一个只能从一端进出的神奇箱子。
比如说,你叠罗汉,先上去的人得最后下来,这就是栈的特点呀!你想想看,你把东西一个一个地往栈里放,最后放进去的会在最上面,要拿出来的时候也是它先出来,是不是很有趣?就像你把书一本本叠起来,要拿的时候总是最上面那本先到手。
那队列呢,这可不一样啦,它就像是排队买好吃的的队伍。
先来的人先得到服务,先进入队列的先出去。
比如说在银行排队办业务,前面的人办完了就走了,后面的人依次往前挪,这多形象啊!
嘿,你看,栈和队列虽然简单,但是在编程里用处可大了去了!比如说,当你需要按照特定顺序处理数据的时候,栈就派上用场了。
就好比你要按顺序完成一系列任务,先做的任务就放在栈里,一个一个处理。
队列呢,则在很多需要排队处理的场景中不可或缺。
比如网络中的数据包传输,就得按照先来后到的顺序来,这时候队列就发挥作用啦!“哎呀,要是没有栈和队列,那编程得多乱套啊!”
栈和队列的实现也不难哦,在 C 语言里可以用数组或者链表来实现。
这就像你有不同的工具来完成一个任务,各有各的好处。
总之啊,C 语言的栈和队列基础知识真的很重要呢,它们就像是编程世界的小魔法,能让你的代码变得更有条理,更高效。
所以,朋友们,一定要好好掌握它们呀!可别小瞧了它们哟!我的观点就是:栈和队列是 C 语言中非常关键的部分,掌握了它们,你就向编程高手迈进了一大步!。
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c语言栈的用法
在C语言中,栈(Stack)是一种数据结构,它遵循后进先出(Last In, First Out,LIFO)的原则。
在C中,可以使用数组或链表来实现栈。
下面是一个简单的用数组实现栈的例子:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
// 定义栈结构
struct Stack {
int arr[MAX_SIZE];
int top;
};
// 初始化栈
void initialize(struct Stack *stack) {
stack->top = -1; // 栈顶初始化为-1,表示空栈
}
// 判断栈是否为空
int isEmpty(struct Stack *stack) {
return stack->top == -1;
}
// 判断栈是否已满
int isFull(struct Stack *stack) {
return stack->top == MAX_SIZE - 1;
}
// 入栈操作
void push(struct Stack *stack, int value) {
if (isFull(stack)) {
printf("栈已满,无法入栈\n");
} else {
stack->arr[++stack->top] = value;
printf("%d 入栈成功\n", value);
}
}
// 出栈操作
int pop(struct Stack *stack) {
if (isEmpty(stack)) {
printf("栈为空,无法出栈\n");
return -1; // 表示栈为空
} else {
return stack->arr[stack->top--];
}
}
// 获取栈顶元素但不出栈
int peek(struct Stack *stack) {
if (isEmpty(stack)) {
printf("栈为空\n");
return -1; // 表示栈为空
} else {
return stack->arr[stack->top];
}
}
int main() {
struct Stack myStack;
initialize(&myStack);
push(&myStack, 10);
push(&myStack, 20);
push(&myStack, 30);
printf("栈顶元素:%d\n", peek(&myStack));
printf("出栈元素:%d\n", pop(&myStack));
printf("出栈元素:%d\n", pop(&myStack));
printf("栈是否为空:%s\n", isEmpty(&myStack) ? "是" : "否");
return 0;
}
```
这个例子中,`struct Stack` 定义了一个栈的结构体,包含一个数组用于存储元素和一个表示栈顶位置的变量。
然后,使用`initialize` 函数初始化栈,`isEmpty` 和`isFull` 函数判断栈是否为空或已满,`push` 函数用于入栈,`pop` 函数用于出栈,`peek` 函数用于获取栈顶元素但不出栈。
在`main` 函数中演示了栈的基本操作。