大家好，我是苏貝，本篇博客带大家了解栈，如果你觉得我写的还不错的话，可以给我一个赞👍吗，感谢❤️
目录
- 一 .栈的概念及结构
- 二 .栈的实现
- 栈的结构体
- 初始化
- 销毁
- 栈顶插入
- 栈顶删除
- 显示栈顶元素
- 是否为空
- 栈的大小
- 三. 模块化代码实现
- Stack.h
- Stack.c
- Test.c
- 结果演示
一 .栈的概念及结构
栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈，出数据也在栈顶。
二 .栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些，因为数组在尾上插入数据的代价比较小（数组的尾插、尾删很方便）。所以下面我们用数组来实现
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栈的结构体
typedef int STDataType;
#define N 10
typedef struct Stack
{
STDataType _a[N];
int top; // 栈顶
}ST;
上面是定长的静态栈的结构，实际中一般不实用，所以我们主要实现下面的支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;//栈顶
int capacity;//容量
}ST;
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初始化
因为我们要对ST类型的变量进行初始化，所以实参要传ST类型变量的地址，用一级指针来接收。因为实参（ST类型变量的地址）不可能为NULL，所以对它断言（下面的接口同理）。
注意：我们这里的top指的是栈顶元素的下一个，而非栈顶元素，所以将它初始化为0
void STInit(ST* pst)
{
assert(pst);
pst->a = NULL;
pst->capacity = 0;
pst->top = 0;//指向栈顶元素的下一个
}
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销毁
注意：在这里我们使用的是动态开辟内存，所以要在销毁时释放掉动态开辟的内存，也就是pst->a指向的那个数组
void STDestroy(ST* pst)
{
assert(pst);
if (pst->a != NULL)
{
free(pst->a);
pst->a = NULL;
pst->capacity = 0;
pst->top = 0;
}
}
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栈顶插入
再插入元素之前我们要先判断是否要增容，因为在初始化时我们将pst->capacity初始化为0，所以在增容时要特别注意将pst->capacity==0的情况。还要注意对realloc的结果进行判断，防止realloc失败返回NULL，又直接将NULL赋值给pst->a，这样就再找不到开辟的数组了。
最后不要忘记pst->top++
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
assert(pst);
//判断是否需要增容
if (pst->top == pst->capacity)
{
int newcapacity = (pst->capacity == 0) ? 4 : 2 * pst->capacity;
ST* tmp = (ST*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(ST));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
return;
}
pst->a = tmp;
pst->capacity = newcapacity;
}
//插入数据
pst->a[pst->top] = x;
pst->top++;
}
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栈顶删除
删除时我们必须保证栈内有元素，所以要对pst->top>0断言，如果top==0，表示栈内已无元素，返回错误信息，下面的显示栈顶元素同理
void STPop(ST* pst)
{
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
pst->top--;
}
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显示栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst)
{
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
return pst->a[pst->top - 1];
}
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是否为空
bool STEmpty(ST* pst)
{
assert(pst);
return pst->top == 0;
}
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栈的大小
int STSize(ST* pst)
{
assert(pst);
return pst->top;
}
三. 模块化代码实现
Stack.h
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
//初始化
void STInit(ST* pst);
//销毁
void STDestroy(ST* pst);
//栈顶插入
void STPush(ST* pst, STDataType x);
//栈顶删除
void STPop(ST* pst);
//显示栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst);
//是否为空
bool STEmpty(ST* pst);
//大小
int STSize(ST* pst);
Stack.c
#include"Stack.h"
//初始化
void STInit(ST* pst)
{
assert(pst);
pst->a = NULL;
pst->capacity = 0;
pst->top = 0;//指向栈顶元素的下一个
}
//销毁
void STDestroy(ST* pst)
{
assert(pst);
if (pst->a != NULL)
{
free(pst->a);
pst->a = NULL;
pst->capacity = 0;
pst->top = 0;
}
}
//栈顶插入
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
assert(pst);
//判断是否需要增容
if (pst->top == pst->capacity)
{
int newcapacity = (pst->capacity == 0) ? 4 : 2 * pst->capacity;
ST* tmp = (ST*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(ST));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
return;
}
pst->a = tmp;
pst->capacity = newcapacity;
}
//插入数据
pst->a[pst->top] = x;
pst->top++;
}
//栈顶删除
void STPop(ST* pst)
{
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
pst->top--;
}
//显示栈顶元素
STDataType STTop(ST* pst)
{
assert(pst);
assert(pst->top > 0);
return pst->a[pst->top - 1];
}
//是否为空
bool STEmpty(ST* pst)
{
assert(pst);
return pst->top == 0;
}
//大小
int STSize(ST* pst)
{
assert(pst);
return pst->top;
}
Test.c
#include"Stack.h"
int main()
{
ST s;
STInit(&s);
STPush(&s, 1);
STPush(&s, 2);
STPush(&s, 3);
STPush(&s, 4);
STPush(&s, 5);
while (!STEmpty(&s))
{
printf("%d ", STTop(&s));
STPop(&s);
}
printf("\n");
return 0;
}
结果演示
好了，那么本篇博客就到此结束了，如果你觉得本篇博客对你有些帮助，可以给个大大的赞👍吗，感谢看到这里，我们下篇博客见❤️
