线性表--栈

1.什么是栈？

栈是一种特殊的线性表，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。

后进先出

 2.动态栈的实现

栈可以用前面章节介绍的数组或者链表的节点实现，数组相比之下更优越一下，动态开辟内存实现扩容，且在数组尾上插入数据代价较小（链表节点还得创建next指针）。

 2.1栈的形式

2.2初始化

 2.3入栈

 

 2.4出栈

 直接top-1就行，如果后序入栈会直接覆盖，也不影响后续出栈，调用栈顶等操作，因为这些操作都基于top的数值来进行的。

2.5调用栈顶

 2.6返回有效数据个数

 2.7判断是否为空栈

 2.8销毁

 3.代码

//Stack.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include 
#include 
#include 
#include 

typedef int StackDataType;
//栈（stack）
typedef struct Stack
{
	StackDataType* arr;//数据
	int capacity;//容量
	int top;//栈顶，top初始化为0，则top为最后一个有效数据的下一位下标；\
	top初始化为-1，则为最后一个有效数据下标
}Stack;

//初始化
void StackInit(Stack* ps);
//销毁
void StackDestroy(Stack* ps);
//入栈
void StackPush(Stack* ps, StackDataType x);
//出栈
void StackPop(Stack* ps);
//调用栈顶
StackDataType StackTop(Stack* ps);
//返回个数
int StackSize(Stack* ps);
//判断是否为空栈
bool StackEmpty(Stack* ps);

//Stack.c


#include "Stack.h"

//初始化
void StackInit(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	ps->arr = (StackDataType*)malloc(sizeof(StackDataType) * 4);//初始开辟容量4个
	if (ps->arr == NULL)//开辟失败
	{
		perror("Malloc Fail!");
		exit(1);
	}
	ps->capacity = 4; // 初始开辟容量4个
	ps->top = 0;//top初始化为0，则top为最后一个有效数据的下一位下标
}
//销毁
void StackDestroy(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->arr);
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
//入栈
void StackPush(Stack* ps, StackDataType x)
{
	assert(ps);
	//需要扩容
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		//扩容为原来2倍
		StackDataType* temp = (StackDataType*)realloc(ps->arr, ps->capacity * 2 * sizeof(StackDataType));
		if (temp == NULL)//扩容失败
		{
			perror("Realloc Fail!");
			exit(1);
		}
		ps->arr = temp;
		ps->capacity = ps->capacity * 2;
	}
	//加入数据
	ps->arr[ps->top] = x;
	ps->top++;
}
//出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	//栈为空不能删
	assert(ps->top > 0);
	ps->top--;
}
//调用栈顶
StackDataType StackTop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	//栈为空不能调用
	assert(ps->top > 0);

	return ps->arr[ps->top - 1];
} 
//返回个数
int StackSize(Stack* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}
//判断是否为空栈
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	//真为空，假不为空
	return ps->top == 0;
}

//Test.c


#include "Stack.h"

void test1()
{
	Stack ps;
	StackInit(&ps);
	StackPush(&ps, 1);
	StackPush(&ps, 2);
	StackPush(&ps, 3);
	StackPush(&ps, 4);
	StackPush(&ps, 5);
	printf("%d\n", StackSize(&ps));
	while (!StackEmpty(&ps))
	{
		printf("%d ", StackTop(&ps));
		StackPop(&ps);
	}
	printf("\n%d\n", StackSize(&ps));
	StackDestroy(&ps);
}

int main()
{
	test1();
	return 0;
}