用C语言建立一个顺序栈

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本文介绍了如何使用C语言建立顺序栈，详细讲解了栈的性质、顺序存储结构以及顺序栈的初始化、销毁、判空判满、扩容、入栈、获取栈顶元素和出栈等操作。通过示例展示其运行结果。

栈(stack)是一种限定只能在一端进行插入和删除的线性表。表中允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶，表的另一端称为栈底。栈的主要特点是“先进后出”，即先入栈的元素后出栈。每次进栈的元素都会成为新的栈顶，每次出栈的元素都是当前的栈顶元素。
由于栈从组成元素的逻辑关系上来看是线性结构，因此可以像线性表一样采用顺序储存结构，即分配一组连续地址的储存单元依次存放自栈底到栈顶的元素，同时设置指针top指示栈顶元素在顺序栈中的位置。
顺序栈的类型定义

#define INIT_SIZE 10
typedef struct Stack
{
    int *elem;//保存栈的内存
    int top;//栈顶指针
    int stacksize;//总容量
}Stack, *PStack;

顺序栈的初始化

void InitStack(PStack ps)
{
    assert(ps != NULL);
    if (ps == NULL)
    {
        return;
    }
    ps->elem = (int*)malloc(INIT_SIZE*sizeof(int));
    ps->top = 0;
    ps->stacksize = INIT_SIZE;
}

顺序栈的销毁

void Destroy(PStack ps)
{
    free(ps->elem);
    ps->elem = NULL;
    ps->top = 0;
    ps->stacksize = 0;
}

顺序栈的判空与判满

//判空
bool IsEmpty(PStack ps)
{
    return ps->top ==0;
}
//判满
bool IsFull(PStack ps)
{
    return ps->top == ps->stacksize;
}

顺序栈的扩容

bool Inc(PStack ps)
{
    ps->stacksize *= 2;
    ps->elem = (int*)realloc(ps->elem, ps->stacksize*sizeof(int));
    return true;
}

顺序栈的入栈

bool Push(PStack ps, int val)
{
    if (IsFull(ps))
    {
        Inc(ps);
    }
    ps->elem[ps->top] = val;
    ps->top++;
    return true;
}

顺序栈的获取栈顶元素（不删除）

bool GetTop(PStack ps, int *rtval)
{
    if(IsEmpty(ps))
    {
        return false;
    }
    if (rtval != NULL)
    {
        *rtval = ps->elem[ps->top - 1];
    }
    return true;
}

顺序栈的出栈（获取栈顶元素并删除）

bool Pop(PStack ps, int *rtval)
{
    if (IsEmpty(ps))
    {
        return false;
    }
    if (rtval != NULL)
    {
        *rtval = ps->elem[ps->top - 1];
    }
    ps->top--;
    return true;
}

顺序栈的测试例

int main()
{
    Stack s;
    InitStack(&s);
    for (int i = 0; i < 20; i++)
    {
        Push(&s,i);
    }
    int *temp;
    while (!IsEmpty(&s))
    {
        Pop(&s,temp);
    }
}