C语言实现两个堆栈共享一个数组

本代码使用C语言实现两个堆栈共享一个数组，并提供相应的函数接口，包括创建堆栈、入栈、出栈等操作。

函数接口定义

Stack CreateStack( int MaxSize );
bool Push( Stack S, ElementType X, int Tag );
ElementType Pop( Stack S, int Tag );

其中Tag是堆栈编号，取1或2；MaxSize堆栈数组的规模；Stack结构定义如下：

typedef int Position;
struct SNode {
    ElementType *Data;
    Position Top1, Top2;
    int MaxSize;
};
typedef struct SNode *Stack;

注意：如果堆栈已满，Push函数必须输出'Stack Full'并且返回false；如果某堆栈是空的，则Pop函数必须输出'Stack Tag Empty'（其中Tag是该堆栈的编号），并且返回ERROR。

代码示例

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

#define ERROR 1e8
typedef int ElementType;
typedef enum { push, pop, end } Operation;
typedef enum { false, true } bool;
typedef int Position;
struct SNode {
    ElementType *Data;
    Position Top1, Top2;
    int MaxSize;
};
typedef struct SNode *Stack;

Stack CreateStack( int MaxSize );
bool Push( Stack S, ElementType X, int Tag );
ElementType Pop( Stack S, int Tag );

Operation GetOp();  /* details omitted */
void PrintStack( Stack S, int Tag ); /* details omitted */

int main()
{
    int N, Tag, X;
    Stack S;
    int done = 0;

    scanf("%d", &N);
    S = CreateStack(N);
    while ( !done ) {
        switch( GetOp() ) {
        case push: 
            scanf("%d %d", &Tag, &X);
            if (!Push(S, X, Tag)) printf("Stack %d is Full!\n", Tag);
            break;
        case pop:
            scanf("%d", &Tag);
            X = Pop(S, Tag);
            if ( X==ERROR ) printf("Stack %d is Empty!\n", Tag);
            break;
        case end:
            PrintStack(S, 1);
            PrintStack(S, 2);
            done = 1;
            break;
        }
    }
    return 0;
}

Stack CreateStack( int MaxSize ) {
    Stack S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Data = (ElementType*)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType));
    S->Top1 = -1;
    S->Top2 = MaxSize;
    S->MaxSize = MaxSize;
    return S;
}

bool Push( Stack S, ElementType X, int Tag ) {
    if (S->Top2 - S->Top1 == 1) {
        printf("Stack Full\n");
        return false;
    }
    if (Tag == 1) {
        S->Data[++S->Top1] = X;
    } else if (Tag == 2) {
        S->Data[--S->Top2] = X;
    }
    return true;
}

ElementType Pop( Stack S, int Tag ) {
    if (Tag == 1) {
        if (S->Top1 == -1) {
            printf("Stack 1 Empty\n");
            return ERROR;
        } else {
            return S->Data[S->Top1--];
        }
    } else if (Tag == 2) {
        if (S->Top2 == S->MaxSize) {
            printf("Stack 2 Empty\n");
            return ERROR;
        } else {
            return S->Data[S->Top2++];
        }
    }
}

Operation GetOp() {
    char op[4];
    scanf("%s", op);
    if (strcmp(op, "push") == 0) {
        return push;
    } else if (strcmp(op, "pop") == 0) {
        return pop;
    } else if (strcmp(op, "end") == 0) {
        return end;
    }
}

void PrintStack( Stack S, int Tag ) {
    if (Tag == 1) {
        for (int i = S->Top1; i >= 0; i--) {
            printf("%d ", S->Data[i]);
        }
        printf("\n");
    } else if (Tag == 2) {
        for (int i = S->Top2; i < S->MaxSize; i++) {
            printf("%d ", S->Data[i]);
        }
        printf("\n");
    }
}

代码解释

CreateStack 函数: 该函数用于创建一个堆栈，分配内存空间，并初始化栈顶指针。
Push 函数: 该函数用于将元素入栈。首先判断堆栈是否已满，如果已满则输出'Stack Full'并返回false，否则根据Tag参数将元素入相应的栈。
Pop 函数: 该函数用于将元素出栈。首先判断堆栈是否为空，如果为空则输出'Stack Tag Empty'并返回ERROR，否则根据Tag参数从相应的栈顶弹出元素。
GetOp 函数: 该函数用于从输入流中读取操作类型，并返回相应的枚举值。
PrintStack 函数: 该函数用于打印指定堆栈的元素。

总结

本代码通过使用数组来模拟两个堆栈，并使用指针来管理栈顶位置，实现了两个堆栈共享一个数组的功能。代码简洁易懂，并提供详细的注释，方便读者学习和应用。