这里写目录标题
- 栈的结构与概念
- 栈底层结构的选取
- 栈的代码实现（stack）
- 头文件（stack.h）
- 栈的初始化
- 栈的销毁
- 入栈
- 出栈
- 获取栈顶数据
- 获取栈大小
- 代码的测试
栈的结构与概念
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。
栈底层结构的选取
数组：
入栈的时间复杂度：O（1）
出栈的时间复杂度：O（1）
单链表：
入栈需要找到最后一个节点，所以要遍历单链表，时间复杂度：O（N）
出栈跟入栈一样，也需要遍历寻找最后一个节点，时间复杂度：O（N）
双向链表：
入栈可以通过哨兵位来找到最后一个节点，时间复杂度：O(1)
出栈的话同理，时间复杂度：O(1)
这样的话就很明显了，数组跟双向链表时比较合适的。
但是因为涉及电脑的缓存问题，所以我们最后还是选择了数组。
电脑数据缓存：就是电脑在访问内存时会缓存连续的空间，这样我们就不用频繁的来访问内存，但是链表的物理逻辑是不一定满足连续空间的，所以相比下来数组就会更好一些，因为对缓存这方面了解较少，所以就不做太多介绍，有兴趣可以去问问度娘哈。
栈的代码实现（stack）
头文件（stack.h）
以下是我们本次要编写的一些函数代码：
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* st;//数组
int top;//栈顶
int capacity;//栈大小
}ST;
void STInit(ST* ps);//栈的初始化
void STDestroy(ST* ps);//栈销毁
void StackPush(ST* ps, STDataType x);//入栈
void StackPop(ST* ps);//出栈
STDataType StackTop(ST* ps);//获取栈顶数据
int STSize(ST* ps);//获取栈的大小
栈的初始化
思路：
给结构体赋一些初值，让指针指向NULL，刚开始还没有数据，所以栈顶以及栈的有效数据都为0。
代码：
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->st = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
栈的销毁
思路：
因为我们经常会入栈出栈，所以空间是不定的，所以我们就会用realloc来创建连续空间（realloc函数不了解的可以自行了解一下哈，之前已经介绍过了），当我们销毁时就是用free函数释放该空间，然后让结构体成员赋初值即可。
代码：
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
if(ps->st)//判断指针是否位NULL
free(ps->st);
ps->st = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}
入栈
思路：
因为我们有个top是指向栈顶的，当我们初始化后，top位0，这个时候我们入栈就直接将数据放入top指向的位置即可，当入栈完后，我们将top++，一直让他指向栈顶的位置。
入栈的空间管理：
因为我们是动态申请空间，所以避免不了数组空间不够的情况。
我们使用三目操作符判断数据空间大小capacity，
当capacity为0，我们就给他赋值为4，当不为0，我们就申请二倍的动态空间。
代码：
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
ps->capacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * (ps->capacity);
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->st, sizeof(int) * ps->capacity);//创建临时指针来暂存新空间地址，防止开辟失败导致原数据丢失
if (tmp == NULL)
{
perror("relloc fail!\n");
exit(1);
}
ps->st = tmp;
}
ps->st[ps->top++] = x;
}
出栈
思路：
结构体的top是一直指向栈顶，我们只需要将指向栈顶的这个数据向下挪动一位就可以了。
但是这里要注意，当栈为NULL时，就不能再出栈了。
//空栈，就是跟初始化结束状态相似，top一定是为0，栈大小不一定为0，
//因为我们一直出栈直到数据清空的话，栈就为空栈，但是出栈时我们不会修改栈空间大小
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top != 0;
}
void StackPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(STEmpty(ps));//判断是否为空栈
--ps->top;
}
获取栈顶数据
思路：
top是一直指向新栈顶的，我们要获取栈顶的数据就是获取top-1的数据。
具体如图：
代码：
STDataType StackTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(STEmpty(ps));
return ps->st[ps->top-1];
}
获取栈大小
思路：
就是获取结构体capacity的值。
代码：
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->capacity;
}
当然获取有效数据个数也很简单，就是返回top的值。
代码的测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"stack.h"
void test()
{
ST s;
STInit(&s);
StackPush(&s,1);
StackPush(&s, 2);
StackPush(&s, 3);
StackPush(&s, 4);
StackPush(&s, 4);
while (s.top)
{
int tmp=StackTop(&s);
printf("%d ", tmp);
StackPop(&s);
}
STDestroy(&s);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
入栈出栈：
销毁：
----------------------------------------------------------------分隔符
感谢观看，制作不易，看官老爷们给个三连吧，谢谢！
