栈的基本操作c语言

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。

C语言中栈的基本操作栈（Stack）是一种遵循“后进先出”（LIFO）原则的数据结构，具有以下几个基本操作：入栈（Push）、出栈（Pop）、判断栈是否为空（Empty）以及获取栈顶元素（Top）。

下面将详细介绍这些基本操作。

1. 入栈（Push）：将一个元素添加到栈的顶部。

入栈操作分为两个步骤：(1)判断栈是否已满，如果已满则无法再添加元素；(2)若栈不满，则将元素添加到栈的顶部，并更新栈顶指针。

具体实现代码如下：```void push(Stack *s, int item)if (is_full(s))printf("Stack is full, cannot push more elements.\n");return;}s->top++;s->data[s->top] = item;}```2. 出栈（Pop）：将栈顶元素移除，并返回该元素的值。

出栈操作也有两个步骤：(1)判断栈是否为空，如果为空则无法进行出栈操作；(2)若栈不为空，则将栈顶元素移除，并更新栈顶指针。

具体实现代码如下：```int pop(Stack *s)int item;if (is_empty(s))printf("Stack is empty, cannot pop any elements.\n");return -1; // 指定一个特定的返回值来表示错误}item = s->data[s->top];s->top--;return item;}```3. 判断栈是否为空（Empty）：判断栈是否为空分为两种情况，一种是根据栈顶指针进行判断，另一种是根据数据数量进行判断。

(1)判断栈顶指针是否为-1，若为-1则说明栈为空；(2)若栈内数据数量为0，则栈为空。

具体实现代码如下：```int is_empty(Stack *s)return s->top == -1; // 栈顶指针为-1表示栈为空}```4. 获取栈顶元素（Top）：返回栈顶元素的值，但不对栈做任何修改。

用堆栈实现四则运算c语言堆栈是一种常见的数据结构，它符合先进后出的原则。

在四则运算中，我们可以借助堆栈这种数据结构实现运算，方便高效，不易出错。

堆栈的实现包括两个基本操作：Push（入栈）和Pop（出栈）。

我们可以以此设计四则运算。

首先，我们需要将输入的四则运算表达式转换成后缀表达式。

后缀表达式也叫逆波兰表达式，相对于中缀表达式而言，运算符在后面，操作数在前面，这样方便计算机进行读取和计算。

例如：中缀表达式：5+3*2后缀表达式：5 3 2 * +将中缀表达式转换成后缀表达式，我们需要用到堆栈。

具体的实现方法是，从左向右遍历表达式，如果是数字，则直接输出；如果是符号，则将其与堆栈顶的符号进行比较，如果优先级高就入栈，否则不断将符号出栈并输出，直到当前符号优先级大于堆栈顶符号优先级，最后将当前符号入栈。

例如：表达式：5+3*2堆栈操作：1.将5输出，堆栈为空2.遇到+号，入栈3.将3输出，堆栈顶为+号4.遇到*号，入栈5.将2输出，堆栈顶为*号6.输出*号，堆栈顶为+号7.输出+号，堆栈为空得到后缀表达式：5 3 2 * +有了后缀表达式，我们可以用堆栈进行计算。

具体方法是，从左向右遍历后缀表达式，如果是数字则入栈，如果是符号则将栈顶两个数字出栈并进行计算，将结果入栈，最终得到最终的计算结果。

例如：后缀表达式：5 3 2 * +堆栈操作：1.将5入栈2.将3入栈3.遇到*号，出栈3和2，进行计算得到6，将6入栈4.将栈顶元素5出栈5.遇到+号，出栈6和5，进行计算得到11，将11入栈得到计算结果：11通过堆栈实现四则运算，可以有效简化我们的计算流程，避免复杂的优先级判断和计算错误。

同时，堆栈为我们提供了一种更加高效的数据结构，不仅在四则运算中可以发挥作用，在其他应用中也很常见。

当然，在实际应用中，我们需要考虑到多种情况的处理，例如负数、小数、括号等，以及错误处理等细节问题，才能保证算法的正确性和可靠性。

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。

顺序栈的基本操作顺序栈是一种通用的数据结构，它主要用于存储和操作栈中的数据。

它利用存储结构来实现快速入栈、出栈操作，不仅可以更好地利用空间，而且可以减少操作耗时。

因此，顺序栈是算法与数据结构的重要组成部分，在许多应用程序中有着广泛的应用，比如括号匹配、表达式求值等等。

本文旨在针对顺序栈的基本操作进行介绍，以便更好地理解和使用顺序栈。

顺序栈的基本操作是入栈和出栈。

入栈操作也叫压栈操作，即将元素添加到栈的顶部，这是数据结构中最简单的操作，只需要将新元素添加到栈顶，即可完成入栈操作，操作完后，栈的大小将增加1。

出栈操作也称为弹栈操作，它将栈顶元素弹出，即将栈顶元素移除，这一操作也是简单的，只需将栈顶元素弹出，即可完成出栈操作，操作完后，栈的大小将减少1。

除了入栈和出栈，顺序栈还有几种操作，比如查看栈顶元素、获取栈元素的数量和判断栈是否为空等。

查看栈顶元素操作是指，在不改变栈的状态的前提下，查看栈顶元素的值，也就是返回栈顶元素的值，但不会弹出栈顶元素。

而获取栈中元素的数量操作是指，获取栈中当前元素的个数，而判断栈是否为空操作，则是指判断栈中是否有元素，如果没有元素，则认为栈是空的。

另外，顺序栈还有一种特殊的操作，叫做清空栈操作。

这个操作将栈中所有的元素都清空，即把栈中所有的元素都弹出，从而让栈变为空栈的状态。

此外，有时候顺序栈可能会溢出，这时候就需要扩展栈的容量，以便容纳更多的元素。

这个过程叫做栈的扩容操作，操作时根据当前栈容量来增加栈容量，一般来说，扩容操作涉及到栈的动态分配内存和释放内存，这需要一定的耗时和内存开销，因此在实际应用中，我们需要设计一个合理的栈容量，以避免不必要的内存开销。

综上所述，顺序栈是一种简单又实用的数据结构，它的基本操作是入栈、出栈、查看栈顶元素、获取栈元素的数量、判断栈是否为空和清空栈等操作。

此外，它还有扩容操作，可以扩充栈的容量，以容纳更多的元素，因此，在实际开发中，我们需要仔细考虑栈的容量设计，以避免不必要的内存开销。

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。