[C언어] Stack (스택)자료구조와 알고리즘/자료구조2021. 9. 2. 10:47
Table of Contents
FILO(Last-In-First-Out), 후입선출의 특성
구현해야 하는 필수 요소
- 푸시 연산
- ⚠️ 스택의 크기를 초과해 새로운 자료를 추가하지 못하는 현상을 오버플로
- 스택에 새로운 자료를 추가
- 팝 연산
- ⚠️ 아무 자료가 없는 빈 스택에 연산을 하게 되면 언더플로 현상 발생
- 스택에서 자료를 제거
- 피크
- 연산자료를 제거 🚫
- 스택의 맨 위 자료를 반환
특정 정보 기억 후 재이용 할 때 주로 사용
- 컴퓨터 알고리즘에서 자주 쓰이는 데이터구조
- 수행 중의 프로그램 함수나 서브프로그램들의 복귀주소와 관련된 여러 정보들을 저장
🐬배열리스트를 이용한 구현
더보기
#include "array_list.h"
int ft_push(t_array_list *list, int *top, int new_data)
{
t_array_node new_node;
if (list->curr_element_cnt == list->max_element_cnt)
{
printf("Error! Overflow\n");
return (-1);
}
new_node.data = new_data;
list->p_element[(*top) + 1] = new_node;
++(*top);
++list->curr_element_cnt;
return (0);
}
int ft_pop(t_array_list *list, int *top)
{
if (list->curr_element_cnt == 0)
{
printf("Error! Underflow\n");
return (-1);
}
list->p_element[*top].data = 0;
--list->curr_element_cnt;
--(*top);
return (0);
}
int ft_peek(t_array_list *list, int *top)
{
if (list->curr_element_cnt == 0)
return (-1);
return (list->p_element[*top].data);
}
#include "array_list.h"
int ft_get_array_list_length(t_array_list *p_list)
{
int cnt = 0;
for(int i = 0; i < p_list->max_element_cnt; i++)
{
if (p_list->p_element[i].data != 0)
++cnt;
}
return (cnt);
}
int ft_is_array_list_full(t_array_list *p_list)
{
int i = -1;
int cnt = -1;
if (p_list->p_element == NULL)
return (1);
while (++i < p_list->max_element_cnt)
{
if (p_list->p_element[i].data == 0)
++cnt;
}
return (cnt);
}
int ft_add_element_to_array_list(t_array_list *p_list, int position, t_array_node element)//뒤쪽이 빈 거라고 가정
{
if (ft_is_array_list_full(p_list) < 0)
return (-1);
int i = p_list->max_element_cnt - 1;
while (i > position)
{
p_list->p_element[i].data = p_list->p_element[i - 1].data;
--i;
}
p_list->p_element[i].data = element.data;
++p_list->curr_element_cnt;
return (0);
}
int ft_remove_element_from_array_list(t_array_list *p_list, int position)
{
int i = position;
while (i < p_list->max_element_cnt - 1)
{
p_list->p_element[i].data = p_list->p_element[i + 1].data;
++i;
}
p_list->p_element[i].data = 0;
--p_list->curr_element_cnt;
return (0);
}
void ft_delete_array_list(t_array_list *p_list)
{
for(int i = 0; i < p_list->max_element_cnt; i++) //배열 원소 삭제
p_list->p_element[i].data = 0; //이게 다일까?
free(p_list->p_element);
p_list->p_element = NULL;
p_list->max_element_cnt = 0;
p_list->curr_element_cnt = 0;
return ;
}
void ft_display_array_list(t_array_list *p_list)
{
if (p_list->p_element == NULL)
return ;
for (int i = 0; i < p_list->max_element_cnt; i++)
printf("array[%d]: %d\n", i, p_list->p_element[i].data);
return ;
}
void ft_clear_array_list(t_array_list *p_list)
{
for(int i = 0; i < p_list->max_element_cnt; i++) //배열 원소 삭제
p_list->p_element[i].data = 0; //이게 다일까?
p_list->curr_element_cnt = 0;
return ;
}
t_array_node *ft_get_element_from_array_list(t_array_list *p_list, int position)
{
return (&(p_list->p_element[position]));
}
t_array_list *ft_create_array_list(int max_element_cnt)
{
t_array_list *array_list;
array_list = (t_array_list *)malloc(sizeof(t_array_list));
array_list->max_element_cnt = max_element_cnt;
array_list->curr_element_cnt = 0;
array_list->p_element = (t_array_node *)malloc(sizeof(t_array_node) * max_element_cnt);
for(int i = 0; i < max_element_cnt; i++) //배열 초기화
array_list->p_element[i].data = 0;
return (array_list);
}
🐬링크드 리스트를 이용한 구현
더보기
#include "linked_list.h"
void ft_push(t_linked_list *pList, int data){
t_linked_list_node *new_node = NULL;
new_node = ft_create_element(data);
if (!new_node)
{
printf("Error! Wrong malloc\n");
return ;
}
if (pList->header_node->next == NULL)
pList->header_node->next = new_node;
else
{
new_node->next = pList->header_node->next;
pList->header_node->next = new_node;
}
}
void ft_pop(t_linked_list *pList){
t_linked_list_node *tmp_node = NULL;
if (pList->header_node->next == NULL)
{
printf("Error! Underflow\n");
return ;
}
tmp_node = pList->header_node->next;
pList->header_node->next = pList->header_node->next->next;
tmp_node->next = NULL;
free(tmp_node);
}
int ft_peek(t_linked_list *pList){
return (pList->header_node->next->data);
}
#include "linked_list.h"
void ft_reverse_linked_list(t_linked_list *p_list)
{
t_linked_list_node *origin;
t_linked_list_node *curr;
if (p_list->num_of_current_element <= 1)
return ;
curr = p_list->header_node->next;
origin = curr->next;
curr->next = NULL;
while (origin != NULL)
{
curr = origin;
origin = origin->next;
curr->next = p_list->header_node->next;
p_list->header_node->next = curr;
}
return ;
}
t_linked_list *ft_create_linked_list()
{
t_linked_list *list;
list = (t_linked_list *)malloc(sizeof(t_linked_list));
if (list == NULL)
return (NULL);
list->header_node = ft_create_element(0);
list->num_of_current_element = 0;
return (list);
}
int ft_add_element_to_linked_list(t_linked_list *p_list, int position, t_linked_list_node *element)
{
t_linked_list_node *curr;
curr = p_list->header_node;
int cnt = 0;
while (curr)
{
if (cnt == position)
{
element->next = curr->next;
curr->next = element;
++p_list->num_of_current_element;
return (0);
}
++cnt;
curr = curr->next;
}
return (0);
}
int ft_add_last_element_to_linked_list(t_linked_list *p_list, t_linked_list_node *element)
{
t_linked_list_node *curr;
if (p_list->header_node->next == NULL)
{
p_list->header_node->next = element;
++p_list->num_of_current_element;
return (0);
}
curr = p_list->header_node->next;
while (curr->next != NULL)
{
curr = curr->next;
}
++p_list->num_of_current_element;
curr->next = element;
return (0);
}
void ft_print_linked_list(t_linked_list *p_list)
{
t_linked_list_node *curr;
curr = p_list->header_node->next;
int i = 0;
while (curr)
{
printf("node[%d] -> data: %d\n", i, curr->data);
++i;
curr = curr->next;
}
return ;
}
t_linked_list_node *ft_create_element(int data)
{
t_linked_list_node *new_element;
new_element = (t_linked_list_node *)malloc(sizeof(t_linked_list_node));
if (new_element == NULL)
return (NULL);
new_element->data = data;
new_element->next = NULL;
return (new_element);
}
int ft_remove_element_from_linked_list(t_linked_list *p_list, int position)
{
int idx;
t_linked_list_node *curr;
t_linked_list_node *tmp;
if (position >= p_list->num_of_current_element)
return (-1);
idx = 0;
curr = p_list->header_node;
while (curr)
{
if (idx == position)
{
tmp = curr->next;
curr->next = curr->next->next;
free(tmp);
--p_list->num_of_current_element;
return (0);
}
++idx;
curr = curr->next;
}
return (0);
}
t_linked_list_node *ft_get_element_from__linked_list(t_linked_list *p_list, int position)
{
int idx;
t_linked_list_node *curr;
idx = 0;
curr = p_list->header_node->next;
while (curr)
{
if (idx == position)
{
return (curr);
}
++idx;
curr = curr->next;
}
return (NULL);
}
void ft_clear_linked_list(t_linked_list *p_list)
{
t_linked_list_node *curr;
curr = p_list->header_node->next;
while (curr)
{
curr->data = 0;
curr = curr->next;
}
p_list->num_of_current_element = 0;
return ;
}
void ft_delete_linked_list(t_linked_list *p_list)
{
t_linked_list_node *curr;
t_linked_list_node *tmp;
curr = p_list->header_node;
tmp = curr;
while (curr)
{
curr = curr->next;
free(tmp);
tmp = curr;
}
p_list->header_node->next = NULL;
p_list->num_of_current_element = 0;
return ;
}
미로찾기 구현
💨 data를 담는 것을 구조체에 만들어서 저장
#ifndef PROJECT_H
# define PROJECT_H
# define UP 0
# define RIGHT 1
# define DOWN 2
# define LEFT 3
# define MAPSIZE 7
int DIRECTION_OFFSETS[4][2] = {
{0, -1}, // 위쪽으로이동.
{1, 0}, // 오른쪽으로이동.
{0, 1}, // 아래쪽으로이동.
{-1, 0} // 왼쪽으로이동.
};
void move(t_coordinate *point, int direction);
int isMovable(int map[][MAPSIZE], int x, int y);
void findRoute(int map[][MAPSIZE]);
#endif
#include "linked_list.h"
#include "project.h"
int main () {
int myMaze[MAPSIZE][MAPSIZE] = {
{0, 0, 1, 1, 1, 1, 1},
{1, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{1, 1, 1, 0, 1, 1, 1},
{1, 1, 1, 0, 1, 1, 1},
{1, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
{1, 1, 1, 0, 1, 1, 1},
{1, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
};
findRoute(myMaze);
return (0);
}
void move(t_coordinate *point, int direction)
{
point->x += DIRECTION_OFFSETS[direction][0];
point->y += DIRECTION_OFFSETS[direction][1];
}
/*
인자로 넘겨진 위치가 이동가능한지? -> 맵크기비교 + 그 자리가 0인지?
*/
int isMovable(int map[][MAPSIZE], int x, int y)
{
if (x < 0 || x > MAPSIZE - 1 || y < 0 || y > MAPSIZE - 1)
return (0);
if (map[y][x] == 1)
return (0);
return (1);
}
void findRoute(int map[][MAPSIZE])
{
t_coordinate point;
t_linked_list *list;
list = ft_create_linked_list();
point.x = 0;
point.y = 0;
while (!(point.x == MAPSIZE - 1 && point.y == MAPSIZE - 1)) {
map[point.y][point.x] = 1;
//printf("[%d, %d]\n", point.x, point.y);
if (isMovable(map, point.x, point.y - 1)) {
ft_push(list, point);
move(&point, UP);
//printf("u");
}
else if (isMovable(map, point.x + 1, point.y)) {
ft_push(list, point);
move(&point, RIGHT);
//printf("r");
}
else if (isMovable(map, point.x, point.y + 1)) {
ft_push(list, point);
move(&point, DOWN);
//printf("d");
}
else if (isMovable(map, point.x - 1, point.y)) {
ft_push(list, point);
move(&point, LEFT);
//printf("l");
}
else { // 전부 못간다면
if (point.x == 0 && point.y == 0) // 출구 없음!
{
printf("Error! No EXIT");
exit(1);
}
point = ft_peek(list)->point; // 이전 위치로 이동
ft_pop(list);
//printf("what?\n");
}
}
if (point.x == MAPSIZE - 1 && point.y == MAPSIZE - 1)
ft_push(list, point);
ft_reverse_linked_list(list); // 역순
ft_print_linked_list(list); //출력
}
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