C언어를 이용한 스택 구현

문서 내 토픽

1. 스택(Stack) 자료구조

스택은 후입선출(LIFO, Last In First Out) 원칙을 따르는 선형 자료구조입니다. 본 코드에서는 크기가 10인 문자 배열을 이용하여 스택을 구현했습니다. 스택 포인터(homework)를 통해 현재 스택의 위치를 추적하며, 배열의 끝에서부터 데이터를 삽입하고 제거합니다. 스택은 운영체제의 함수 호출 스택, 괄호 검사, 역폴란드 표기법 계산 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
2. Push 연산

Push는 스택에 데이터를 삽입하는 연산입니다. 코드에서 push 함수는 문자를 받아 스택 포인터가 가리키는 위치에 저장한 후 포인터를 증가시킵니다. 스택이 가득 찬 경우(homework==size)를 확인하여 오버플로우를 방지합니다. 본 예제에서는 'A', 'B', 'C' 세 개의 문자를 순서대로 삽입합니다.
3. Pop 연산

Pop은 스택에서 데이터를 제거하고 반환하는 연산입니다. 코드의 pop 함수는 스택 포인터를 감소시킨 후 해당 위치의 데이터를 반환합니다. 스택이 비어있는 경우(homework==0)를 확인하여 언더플로우를 방지합니다. LIFO 원칙에 따라 마지막에 삽입된 'C'부터 역순으로 제거됩니다.
4. C언어 배열과 포인터

본 코드는 정적 배열을 이용하여 스택을 구현합니다. #define으로 스택 크기를 상수로 정의하고, 문자형 배열 stack[size]를 선언합니다. 스택 포인터 역할을 하는 homework 변수는 현재 스택의 위치를 나타내며, 배열의 인덱스로 사용됩니다. 이는 동적 메모리 할당보다 간단하지만 크기가 고정되는 특징이 있습니다.

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1. 스택(Stack) 자료구조

스택은 컴퓨터 과학의 기본적이면서도 매우 중요한 자료구조입니다. LIFO(Last In First Out) 원칙에 따라 동작하는 스택은 함수 호출 스택, 괄호 검증, 역폴란드 표기법 계산 등 다양한 실무 분야에서 활용됩니다. 스택의 단순한 구조는 구현이 용이하면서도 강력한 기능을 제공하므로, 프로그래밍을 배우는 초기 단계에서 반드시 이해해야 할 개념입니다. 배열이나 연결 리스트로 구현할 수 있으며, 각 구현 방식의 장단점을 이해하는 것이 효율적인 프로그래밍에 도움이 됩니다.
2. Push 연산

Push 연산은 스택에 데이터를 추가하는 기본 연산으로, 스택의 맨 위에 새로운 요소를 삽입합니다. 이 연산은 O(1)의 시간 복잡도를 가지므로 매우 효율적입니다. Push 연산 구현 시 스택의 크기 제한을 고려해야 하며, 배열 기반 구현에서는 오버플로우 검사가 필수적입니다. 연결 리스트 기반 구현에서는 메모리 할당 실패에 대한 처리가 필요합니다. Push 연산의 정확한 구현은 스택 전체의 안정성을 보장하므로 신중한 설계가 중요합니다.
3. Pop 연산

Pop 연산은 스택의 맨 위 요소를 제거하고 반환하는 연산으로, Push와 함께 스택의 핵심 기능입니다. 이 역시 O(1)의 시간 복잡도를 제공합니다. Pop 연산 구현 시 스택이 비어있는 상태에서의 호출을 처리해야 하며, 이를 언더플로우라고 합니다. 적절한 에러 처리 메커니즘이 없으면 프로그램 오류로 이어질 수 있습니다. Pop 연산의 반환값을 올바르게 처리하고 스택 상태를 정확히 업데이트하는 것이 중요합니다.
4. C언어 배열과 포인터

C언어의 배열과 포인터는 밀접한 관계를 가지며, 이 둘의 관계를 이해하는 것은 C 프로그래밍의 핵심입니다. 배열명은 배열의 첫 번째 요소를 가리키는 포인터로 자동 변환되므로, 배열과 포인터는 많은 상황에서 상호 호환적입니다. 포인터 산술 연산을 통해 배열 요소에 접근할 수 있으며, 이는 동적 메모리 할당과 함께 유연한 데이터 구조 구현을 가능하게 합니다. 그러나 포인터의 잘못된 사용은 메모리 오류를 야기할 수 있으므로 신중한 관리가 필수적입니다.

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