栈的数组实现

最好不要将数组和栈顶位置声明为全局变量，因为可能潜在地存在很多栈，这对于所有的ADT都适用。
用一个数组实现栈是十分简单的，每一个栈有一个栈顶位置（实际上是数组的下标）TopOfStack，栈空时TopOfStack == -1。要将一个元素入栈，我们只需要TopOfStack + +， 然后S->Arrar[TopOfStack] = X即可。出栈时只需要使TopOfStack - -

对于数组实现的栈来说，入栈和出栈都是十分快的，在某些机器上，若在带有自增和自减寻址功能的寄存器上操作，那么（整数的）push和pop都可以写成一条机器指令。最现代化的计算机将栈操作作为指令系统的一部分，栈在计算机中是一种十分基本的数据结构。

stack.h

#ifndef STACK_H_INCLUDED
#define STACK_H_INCLUDED

typedef int ElementType;

struct StackRecord;
typedef struct StackRecord *Stack;

int IsEmpty(Stack S);
int IsFull(Stack S);
Stack CreateStack(int MaxElements);
void DisposeStack(Stack S); //释放栈空间
void MakeEmpty(Stack S);	//清空栈
void Push(Stack S, ElementType X);
ElementType Top(Stack S);   //返回栈顶元素的值
void Pop(Stack S);  //出栈
ElementType TopAndPop(Stack S); //出栈并返回栈顶元素的值

#endif // STACK_H_INCLUDED

stack.c

#include"stack.h"
#include"..\fatal.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

#define EmptyTOS (-1)
#define MinStackSize (5)

struct StackRecord{
    int Capacity; //容量,即数组的最大长度
    int TopOfStack; //栈顶
    ElementType *Array;	//实际存储元素的数组
};

int IsEmpty(Stack S){
    return S->TopOfStack == EmptyTOS;
};

int IsFull(Stack S){
    return S->TopOfStack == S->Capacity - 1;
}

Stack CreateStack(int MaxElements){
    Stack S;

    if(MaxElements < MinStackSize)
        Error("Stack Size is too small.");

    S = malloc(sizeof(struct StackRecord));
    if(S == NULL)
        FatalError("Out of Space!!");

    S->Array = malloc(sizeof(ElementType) * MaxElements);
    if(S->Array == NULL)
        FatalError("Out of space!!");

    S->Capacity = MaxElements;
    MakeEmpty(S);

    return S;
}

void MakeEmpty(Stack S){
    S->TopOfStack = EmptyTOS;
}

void DisposeStack(Stack S){
    if(S != NULL){
        free(S->Array);
        free(S);
    }
}

void Push(Stack S, ElementType X){
    if(IsFull(S))
        Error("Full Stack");
    else
        S->Array[++S->TopOfStack] = X;
}

void Pop(Stack S){
    if(IsEmpty(S))
        Error("Empty Stack");
    else
        S->TopOfStack--;
}

ElementType Top(Stack S){
    if(IsEmpty(S))
        Error("Empty Stack");
    else
        return S->Array[S->TopOfStack];
}
ElementType TopAndPop( Stack S )
{
    if( !IsEmpty( S ) )
        return S->Array[ S->TopOfStack-- ];
    Error( "Empty stack" );
    return 0;  /* Return value used to avoid warning */
}

int main(){
    Stack S = CreateStack(10);
    //测试Push（）
    Push(S,1);
    Push(S,2);
    //测试Top（）
    printf("%d\n",Top(S));
    //测试Pop（）
    Pop(S);
    printf("%d\n",Top(S));

    DisposeStack(S);
    return 0;
}