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.几道小题开胃

题目1：

栈结构特点：先进后出

入栈顺序为：1 2 3 4 5 A B C D E

所以出栈顺序为：E D C B A 5 4 3 2 1 选择B

题目2：

栈：先进后出题中：进栈过程中可以出栈

A：1进栈，再出栈，然后2，3，4进栈，4，3，2的顺序出栈

B：1，2进栈，2出栈，3进栈，3出栈，4进栈，4出栈，1出栈

C：1，2，3进栈，3出栈，因为先进后出，只能先出2再出1。 C错！

D：1，2，3进栈，3出栈，4进栈，4出栈，2出栈，1出栈。

三.栈的代码实现

1.创建项目

思考：用什么结构实现栈比较好？

1.若用数组实现：相当于顺序表的尾插尾删，用尾做了栈顶，非常合适！

缺陷：空间不够需要增容

2.若用单链表实现：

1. 如果用尾做栈顶，那么用双向链表更好。

2.如果要用单链表实现，那么就用头做栈顶更好，这入栈和出栈效率都是O(1)

综上，使用数组更好！因为静态顺序表不能增容，所以我们使用动态顺序表！

程序	实现的内容
`Stack.h`	变量的定义，函数的声明，头文件的包含。
`Stack.c`	函数的定义
`test.c`	测试函数功能

2.创建栈结构

为了方便后序更改类型，我们经常使用typedef定义。

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* arr;	//指向动态开辟的数组
	int top;	//标志栈顶
	int capacity;//容量
}ST;

3.栈的初始化

注意：最初我们要为动态数组开辟空间。

关于top：若我们最初定义top为0，top指向的是栈顶后一个元素。因为放元素到arr[top]位置后，top++变为1. 若我们定义top为-1，top指向的就算栈顶，top先++变为0，然后放元素到arr[top]位置。

//初始化
void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	//最初先为数组开辟空间
	STDataType* tmp = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);	//先给4个空间
	if (tmp == NULL)
	{
		printf("malloc fail\\n");
		exit(-1);
	}
	else
	{
		ps->arr = tmp;
		ps->top = 0;	
		//top初始化为0，top指向的是栈顶的下一个位置 
		// top =0,插入到arr[0]   top++->top变为1  所以top在栈顶后
		
		//若top初始化为-1，top指向的就是栈顶元素  
		//先top++再插入->top=0，插入位置arr[0] 所以二者在同一位置
		ps->capacity = 4;	//给了4个空间，容量为4
	}
}

4.入栈操作

1.插入数据要先判断数据满了没有->若满了，则要扩容，扩两倍

2.元素入栈：把元素放到top指向位置，然后top++。

//入栈
//注意入栈要先考虑容量是否充足
void StackPush(ST* ps,STDataType x)
{
	assert(ps);
	//容量满了
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* tmp = (STDataType *)realloc(ps->arr, sizeof(STDataType) * 2 * ps->capacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("recalloc fail\\n");
			exit(-1);
		}
		else
		{
			ps->arr = tmp;
			ps->capacity *= 2;	//扩容扩两倍
		}
	}

	//入栈操作
	ps->arr[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

5.出栈操作

注意：要保证栈内还有元素，防止空栈！

出栈：top--， top原来指向的元素还在，但是我们已经访问不了了！

//出栈
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);//要保证栈内有元素  最初定义top为0，top=1才有第一个元素
	ps->top--;
}

6.返回栈顶元素

注意：我们也要保证栈内有元素。

因为我们最初定义top为0，top指向栈顶后的元素，所以返回的是top-1位置的元素才是栈顶元素

//返回栈顶元素
STDataType StackType(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);//要保证栈内有元素 
	return ps->arr[ps->top - 1];	//最初定义top为0，top在栈顶后
}

7.求栈元素个数

top的值就是元素个数

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

8.判断栈是否为空

最初定义top为0，表示栈内没有元素！若top仍未0，说明栈为空！

//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;	//最初定义top为0  若top仍未0，说明栈为空
}

9.栈的销毁

因为数组是动态开辟的，所以我们要释放掉，并把指针置空！防止内存泄漏

//销毁
void StackDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->arr);
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}

四.总结：

当我们打印数据时，不能遍历打印数据。因为这样就不满足栈:先进先出的特点。

	//由于栈是先进后出，所以不可以通过遍历来打印
	//只能一步步的返回栈顶元素，再出栈，再返回栈顶元素，以此循环，知道栈为空

	while (!StackEmpty(&p))		//当栈为空，StackEmpty为真  !StackEmpty为假，不进入循环
	{
		//取栈顶元素
		printf("%d ", StackType(&p));

		//出栈
		StackPop(&p);
	}

先取栈顶元素，然后栈顶元素出栈

五.原码链接

数据结构之栈-代码

以上是关于数据结构之栈的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

数据结构之栈

python数据结构之栈

数据结构之栈