栈的定义
类似很多软件都有撤销的操作，这其实就是用栈这种方法来实现的，当然不同的软件具体实现代码会有差异，不过原理大多都是一样的。
栈(stack)是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。
我们把允许插入和删除的一端称为栈顶(top)，另一端称为栈低(bottom)，不含任何数据元素的栈称为空栈。栈又称为后进后出(Last In First Out)的线性表，简称LIFO结构。
栈的顺序存储结构及实现
它是顺序表的一种，具有顺序表同样的存储结构，由数组定义，配合用数组下标表示的栈顶指针top(相对指针)完成各种操作。
我们定义一个top变量来指示栈顶元素在数组中的位置，这top就如同中学物理学过的游标卡尺的游标，如下图所示，它可以来回移动，意味着栈顶的top可以变大变小，但是无论如何游标都不能超出尺的长度。同理，若存储栈的长度为SIZE，则栈顶位置top必须小于SIZE。当栈存在一个元素时，top等于0，因此通常把为空栈的判定条件定为top等于-1；
代码示例：分为SeqStack.c、SeqStack.h、main.c
/*********************************
***********SeqStack.c*************
**********************************/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "SeqStack.h"
SqStack* CreatStack() //初始化操作，建立一个空栈
{
SqStack* stack = (SqStack* )malloc(sizeof(SqStack));
if(stack == NULL)
{
return NULL;
}
stack->top = -1;
memset(stack->data,0,sizeof(stack->data));
return stack;
}
int Stack_is_Empty(SqStack *s) //判断栈空
{
if(s == NULL)
{
return -1;
}
return (s->top == -1);
}
int Stack_is_Full(SqStack *s) //判断栈满
{
if(s == NULL)
{
return -1;
}
return ( s->top == (MAXSIZE - 1) );
}
int StackGetLength(SqStack *s) //返回栈S的元素个数
{
if(s == NULL)
{
return -1;
}
return (s->top+1);
}
int Push(SqStack *s, data_t data) //压栈，插入新元素data到栈S
{
if(Stack_is_Full(s) || s == NULL)
{
return -1;
}
s->data[s->top+1] = data;
s->top++;
return 0;
}
data_t Pop(SqStack *s) //出栈 从顺序栈中提取数据
{
data_t data;
if(s == NULL || Stack_is_Empty(s))
{
return -1;
}
data = s->data[s->top];
s->top--;
return data;
}
int ClearStack(SqStack *s) //将栈清空
{
s->top = -1;
}
int DestroyStack(SqStack *s) //若栈存在，则销毁它
{
s->top = -1;
free(s);
}
int PrintStack(SqStack *s) //打印顺序栈中的数据
{
int m = s->top;
if(s == NULL)
{
return -1;
}
for(;m >= 0; m--)
{
printf("%d\n",s->data[m]);
}
return 0;
}
/*********************************
***********SeqStack.h*************
**********************************/
#ifndef __SEQSTACK_H__
#define __SEQSTACK_H__
#define MAXSIZE 10
typedef int data_t; //定义栈中数据元素的数据类型
typedef struct {
data_t data[MAXSIZE];
int top; //栈顶指针 表示指向栈顶元素
}SqStack;
/***************************函数声明*************************************/
SqStack* CreatStack(); //初始化操作，建立一个空栈
int Stack_is_Empty(SqStack *s); //判断栈空
int Stack_is_Full(SqStack *s); //判断栈满
int StackGetLength(SqStack *s); //返回栈S的元素个数
int Push(SqStack *s, data_t data); //压栈，插入新元素data到栈S
data_t Pop(SqStack *s); //出栈 从顺序栈中提取数据
int ClearStack(SqStack *s); //将栈清空
int DestroyStack(SqStack *s); //若栈存在，则销毁它
int PrintStack(SqStack *s); //打印顺序栈中的数据
#endif
/*********************************
*************main.c***************
**********************************/
#include <stdio.h>
#include "SeqStack.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("顺序栈测试代码\r\n");
SqStack *seq;
int i;
seq = CreatStack();
for(i=0;i<MAXSIZE;i++)
{
//入栈
Push(seq,i);
}
PrintStack(seq);
printf("出栈了\r\n");
//出栈
data_t m = Pop(seq);
data_t n = Pop(seq);
printf("m = %d\r\n",m);
printf("n = %d\r\n",n);
//打印
PrintStack(seq);
//清空栈
ClearStack(seq);
return 0;
}
栈的链式存储结构及实现
上面介绍了栈的顺序存储结构，下面我们来看看栈的链式存储结构，简称链栈。
链式栈的插入和删除操作均在链表头部进行(如下图所示)，链表尾部就是栈底，栈顶指针就是头指针。
对于链栈来说，基本不存在栈满的情况，除非内存已经没有可以使用的空间，如果真的发生，那此时的计算机操作系统已经面临死机崩溃的情况，而不是这个链栈是否溢出的问题。
对于空栈来说，链表原定义是头指针指向空，那么链栈的空其实就是top等于NULL的时候。
代码示例：分为linkstack.c、linkstack.h、main.c
/*******************************
***********linkstack.c*********
*******************************/
#include "linkstack.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
lstack * CreateLstack() //创建链式栈
{
lstack *top = (lstack *)malloc(sizeof(lstack));
if(top == NULL)
{
return NULL;
}
top->data = -1;
top->next = NULL;
return top;
}
int Lstack_is_Empty(lstack *top) // 判断是否为空
{
if(top == NULL)
{
return -1;
}
return (top->next == NULL);
}
int LstackgetLength(lstack *top) //求链式栈当中有效结点数 不包含头结点
{
int num;
lstack *p;
if(top == NULL)
{
return -1;
}
p = top->next;
while(p != NULL)
{
p = p->next;
num++;
}
return num;
}
int PushLstack(lstack *top,data_t data)//入栈
{
if(top == NULL)
{
return -1;
}
lstack *new_d = (lstack *)malloc(sizeof(lstack));
if(new_d == NULL)
{
return -1;
}
new_d->data = data;
new_d->next = NULL;
new_d->next = top->next;
top->next = new_d;
return 0;
}
data_t PoPLstack(lstack *top) // 出栈
{
if(top == NULL)
{
return -1;
}
lstack *p = top->next;
top->next = p->next;
data_t m = p->data;
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
int DestoryStack(lstack **top) //销毁链栈
{
if(top == NULL)
{
return -1;
}
lstack* to_delete = *top;
while(to_delete != NULL)
{
lstack* node = to_delete->next;
free(to_delete);
to_delete = node;
}
*top = NULL;
return 0;
}
int PrintLstack(lstack *top) //打印链式栈
{
if(top == NULL)
{
return -1;
}
lstack *p = top->next;
while(p != NULL)
{
printf("%d\r\n",p->data);
p = p->next;
}
return 0;
}
/*******************************
***********linkstack.h*********
*******************************/
#ifndef __LINKSTACK_H__
#define __LINKSTACK_H__
typedef int data_t; //定义栈中元素数据类型
typedef struct node{
data_t data; //数据域
struct node *next; //链栈指针域
}lstack; //链栈类型定义
lstack * CreateLstack(); //创建链式栈
int Lstack_is_Empty(lstack *top); // 判断是否为空
int LstackgetLength(lstack *top); //求链式栈当中有效结点数 不包含头结点
int PushLstack(lstack *top,data_t data); //入栈
data_t PoPLstack(lstack *top); // 出栈
int PrintLstack(lstack *top); // 打印链式栈
int DestoryStack(lstack **top); //摧毁链栈
#endif
/*******************************
*************main.c************
*******************************/
#include <stdio.h>
#include "linkstack.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
lstack *p = CreateLstack();
for(i = 0; i < 10; i++)
{
PushLstack(p,i);
}
PrintLstack(p);
//摧毁链栈
printf("摧毁链栈S\r\n");
DestoryStack(&p);
printf("摧毁链栈E\r\n");
PrintLstack(p);
return 0;
}