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（一）栈定义
栈：是一种受限制的线性表，即只能在尾部进行插入、删除的线性表，而且是一种先进后出的数据结构。尾部这一端又叫做栈顶，另一端叫做栈底。
入栈：向一个栈内插入元素叫做入栈或压栈，它把新元素放到栈顶元素的上面，是它成为新的栈顶元素。
出栈：在栈内删除元素叫出栈或退站，即把栈顶元素删除掉，使其相邻的的元素成为新的栈顶元素。
栈的实现一般用数组或链表实现，但数组结构实现更优，因为数组在尾部插入删除的代价小。
如图：数组的入栈和出栈，满足后进先出
类似于枪的子弹夹，后进的去子弹先发射出来，前面的子弹才可以发射出来。
; （二）栈实现
（1）创建结构体
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}Stack;
typedef int STDataType为了方便改类型，栈结构需要创建三个成员变量，STDataType* a，方便增容用指针的形式，top表示栈顶，capacity表示栈容量。
（2）具体函数实现及解析
（1.1）初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*4);
ps->top = 0;
ps->capacity = 4;
}
初始化先先开辟4个空间，方便增容，置栈顶为0，表示指向栈顶的下一个元素，而capacity置为4。
（1.2）入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,ps->capacity*sizeof(STDataType)* 2);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps ->a = tmp;
ps->capacity *= 2;
}
ps->a[ps->top] = data;
ps->top++;
}
入栈先断言结构体指针不能为空，再判断是否要增容，如果top等于capacity就增，用realloc函数进行增容，增2倍，放到tmp指针变量里，判断tmp是否为空，不为空则把a指向tmp指针，并更新capacity。再把数据放到ps->top下标位置，并++使栈顶指向下一个元素。
（1.3）出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
ps->top--;
}
出栈的情况直接top–，使栈顶位置往下走，需要两处重要的断言，一是ps不能为空，二是因为这里的栈是不能为空的，我们调用StackEmpty函数啊，如果为空返回真再取反，为假，则报错。
（1.4）获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
}
因为ps->top指的是栈顶元素下一个位置，我们取栈顶元素时需要减一，同样需要两处断言，同上。
（1.5）获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
返回个数，直接返回的是ps->top，因为这是数组是从0开始的，所以直接返回即可。
（1.6）检测栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
判断是否为空，先断言，直接返回表达式，如果等于0为空，返回true，反之返回false。
（1.7）销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
销毁栈，先释放指针a所指向的空间，再把它置为空指针，后两个变量皆置为0。
（三）栈实现代码
（1）Stack.c
#include"Stack.h"
void StackInit(Stack* ps)
{
ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*4);
ps->top = 0;
ps->capacity = 4;
}
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,ps->capacity*sizeof(STDataType)* 2);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps ->a = tmp;
ps->capacity *= 2;
}
ps->a[ps->top] = data;
ps->top++;
}
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
ps->top--;
}
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(!StackEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
}
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
（2）Stack.h
#pragma once
#include
#include
#include
#include
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}Stack;
void StackInit(Stack* ps);
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
void StackPop(Stack* ps);
STDataType StackTop(Stack* ps);
int StackSize(Stack* ps);
bool StackEmpty(Stack* ps);
void StackDestroy(Stack* ps);
（3）test.c
#include"Stack.h"
void test1()
{
Stack st;
StackInit(&st);
StackPush(&st, 1);
StackPush(&st, 2);
StackPush(&st, 3);
StackPush(&st, 4);
StackPush(&st, 5);
StackPush(&st, 6);
printf("size:%d\n", StackSize(&st));
StackPop(&st);
StackPop(&st);
StackPop(&st);
StackPop(&st);
StackPop(&st);
printf("%d\n", StackTop(&st));
StackDestroy(&st);
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
（四）栈结构测试结果
Original: https://blog.csdn.net/m0_59292239/article/details/127772356
Author: 7昂7.
Title: 【数据结构】栈的实现
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