文章目录

• 栈的定义
• 栈的结构
• 栈的基本操作
• 基本操作的实现

栈的定义

栈（Stack）是一种特殊的线性表，它只允许在固定的一端（表尾）进行插入和删除元素的操作，没有元素的栈被称为空栈。进行操作的这一端（表尾）被称为栈顶，另一端则被称为栈底。

Stack 的特点就是，最晚入栈的帧最早出栈（因为最内层的函数调用，最先结束运行），通常说成是“先进后出”。

栈的结构

我们怎样实现一个栈呢？
由于它是一个线性表，而线性表可以由数组和链表表示，因此栈可以是顺序栈也可以是链式栈。那么哪一种结构较好一些呢？

针对栈的先进后出的原则，及要求只在一端进行操作的特点，数组则更加方便进行操作。

本文从此处开始使用顺序栈。

//静态版本
typedef int STDataType;
#define N 100
typedef struct Stack
{
 STDataType a[N];
 int top; // 栈顶
}Stack;

// 动态增长版本的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
 STDataType* a;
 int top; // 栈顶
 int capacity; // 容量
}Stack;

采用动态增长的版本更优。

栈的基本操作

stackInit(&st);
作用：创建一个空栈

stackDestory(&st);
调用条件：栈st存在
作用：销毁栈st

stackEmpty(&st);
调用条件：栈st存在
作用：判断栈st是否为空栈。若为空栈则返回ture，否则返回false.

stackPush(&st, STDataType x);
调用条件：栈st存在
作用：将x这个元素插入栈顶

stackPop(&st);
调用条件：栈st存在且不为空栈
作用：删除栈顶的一个元素

stackTopPos(&st);
调用条件：栈st存在
作用：返回栈顶的位置

stackSize(&st);
调用条件：栈st存在
作用：返回栈的长度

基本操作的实现

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

typedef int STDataType;
//创建
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top; //方便记录栈顶的位置
	int capacity; //栈的容量
}ST;

//初始化
void StackInit(ST* st);
//销毁
void StackDestroy(ST* st);
//入栈
void StackPush(ST* st, STDataType x);
//出栈
void StackPop(ST* st);
//找到栈顶的位置
STDataType StackTopPos(ST* st);
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* st);

int StackSize(ST* st);

//初始化
void StackInit(ST* st)
{
	assert(st);
	st->a = NULL;
	st->top = 0;
	st->capacity = 0;
}

//销毁
void StackDestroy(ST* st)
{
	assert(st);
	free(st->a);
	st->a = NULL;
	st->top = st->capacity = 0;
}
//入栈
void StackPush(ST* st, STDataType x)
{
	assert(st);
	//如果容量不够
	if (st->top == st->capacity)
	{
		//增容
		int newCapacity = (st->capacity == 0) ? 4 : st->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(st->a, sizeof(STDataType)* newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail!\n");
			exit(-1);
		}
		st->a = tmp;
		st->capacity = newCapacity;
	}
	//入栈
	st->a[st->top] = x;
	st->top++;
}

//出栈
void StackPop(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(!StackEmpty(st)); //要判断是否还能够删除
	st->top--;
}

//找到栈顶的位置
STDataType StackTopPos(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(!StackEmpty(st));
	return st->a[st->top - 1];
}

int StackSize(ST* st)
{
	assert(st);
	return st->top;
}

//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* st)
{
	assert(st);
	return st->top == 0;
}

。