栈（概念 结构 实现）

栈的概念

栈是一种特殊的线性表，特殊在它的固定操作，只允许一端进行插入和删除，而进行插入和删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈的元素需要遵守后进先出概念（Last In First Out）

栈的结构

IN：插入数据操作，在栈中称为压栈或入栈

OUT：删除数据操作，在栈中称为出栈，而这个数据就是栈顶

栈的实现

需要实现栈，可以使用数组或者链表实现，只需要遵循栈后进先出的规则就行，后进先出可以看出来，插入数据都是尾插，那数组的结构实现更适合，数据尾插代价比较小。

选择数组的话，我们选择动态开辟的结构，而入栈和出栈就是顺序表的尾插和尾删操作。

额外需要增加的函数：获取栈顶元素，检查栈是否为空，获取栈中有效的元素个数

#define STACKINIT 4 

typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST；

//初始化栈
void STInit(ST* ps);
//销毁栈
void STDestroy(ST* ps);
//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//出栈
void STPop(ST* ps);
//栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);
//检查栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps);
//获取栈中有效的元素个数
int STSize(ST* ps);

//初始化栈
void STInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * STACKINIT);
	if (ps->a == NULL)
	{
		perror("STInit malloc");
		exit(-1);
	}
	ps->top = 0;
	ps->capacity = STACKINIT;
}

//销毁栈
void STDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);

	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
}

注意：栈的下标需要注意

Top从0或者1开始，删除和判空和检查有效元素个数，都不同，所以选择好后一定要注意。（我选择0下标开始，top位置插入后就++）

//检查栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	//top为0 等于空 
	//获取栈顶元素为top-1
	return ps->top == 0;
}

//栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!STEmpty(ps));
	return ps->a[ps->top - 1];
}

//获取栈中有效的元素个数
int STSize(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}

//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* st = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * (ps->capacity * 2));
		if (st == NULL)
		{
			perror("STPush realloc");
			exit(-1);
		}
		ps->a = st;
		ps->capacity *= 2;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

//出栈
void STPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!STEmpty(ps));

	ps->top--;
}