栈的基本操作(C语言)

一 . 栈的含义 以及 应用：
1.含义：栈（stack）是限定仅在表的一段进行插入删除操作的线性表

2.数据进出顺序为：先进后出，和弹夹压入的子弹一样，先压进去的最后才能射出；

3.应用场景：网页浏览时的后退 编辑软件中的“撤销”；

二. 栈的存储结构的选择：
1.数组：选用数组来做栈的存储结构，只需要在数组末尾进行操作即可，完美的避开了数组操作中挪动数据的缺陷，显然可以选择数组来做栈的存储结构

2.单链表：因为栈是在线性表的一段进行操作，所以得想想实在链表头操作，还是在链表尾操作。

如果选用链表尾，那每次都得找到链表尾部，不方便(是可以设置尾指针，但是就多了一个尾指针得空间）；
如果选用链表头，那每次只需要在链表头操作即可，操作更为方便

3.数组 和 单链表的头插头删 那个更好？
一般情况下，我们选用数组，因为数组的空间是物理连续的，CPU预加载时，可以加载一段空间；
而链表的空间不是物理连续的，CPU预加载时，只能加载一个结点；
因此，使用 单链表头插头删 来做栈的存储结构的效率更高；

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
#include

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType *a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

void StackInit(ST *ps)//初始化
{
	ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)* 4);//先创建4个STDataType大小的内存
	if (ps->a == NULL)
	{
		printf("malloc fail!n");
		exit(-1);
	}
	ps->top = 0;//top初始为0时，top指向的就不是栈尾元素，而是栈尾的下一个元素
	ps->capacity = 4;//数组的空间大小为4
}

void StackDestory(ST *ps)//销毁
{
	assert(ps);//判断ps是否为空，如果他为空就说明栈还没有创建，也就不用销毁
	free(ps->a);//释放数组a的空间
	ps->a = NULL;//让指针*a 指向空
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

void StackPush(ST *ps, int x)//入栈
{
	assert(ps);
	//满了，得增容
	if (ps->top == ps->capacity)//注意：top从0开始的。并且top指向栈尾元素的下一个地址
	{
		STDataType *tmp= (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType)*ps->capacity*2);
		//设置tmp，申请空间成功后，将其赋给ps->a
		//如果直接用ps->a，申请内存失败后，ps->a就不对劲了
		if (tmp == NULL)//判断是否申请成功
		{
			printf("realloc failn");
			exit(-1);
		}
		else
		{
			ps->a = tmp;
			ps->capacity *= 2;//扩大为原来的2倍
		}
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void StackPop(ST *ps)//出栈
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);//判断是否栈空
	ps->top--;
}

STDataType StackTop(ST *ps)//取栈顶元素（并不删除栈顶元素）
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);//判断是否栈空
	return ps->a[ps->top-1];
}

int StackSize(ST *ps)//求栈中元素个数
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

bool StackEmpty(ST *ps)//判断是否为空
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}
int main()
{
	ST st;
	StackInit(&st);

	StackPush(&st, 1);
	StackPush(&st, 2);
	StackPush(&st, 3);

	printf("%d ", StackTop(&st));
	StackPop(&st);
	//StackTop(&st)和StackPop(&st)是搭配使用的，这样才能模仿出栈的操作特性
	printf("%d ", StackTop(&st));
	StackPop(&st);

	StackPush(&st, 4);
	StackPush(&st, 5);
	StackPush(&st, 6);
	StackPush(&st, 7);
	while (!StackEmpty(&st))
	{
		printf("%d ", StackTop(&st));
		StackPop(&st);
	}
	printf("n");
	StackDestory(&st);
	return 0;
}

StackTop(&st)和StackPop(&st)是搭配使用的，这样才能模仿出栈的操作特性