C语言 数据结构中栈的实现代码

下面是关于C语言中栈的实现代码的详细攻略：

栈的概念

栈是一种只能在一端进行插入或删除操作的线性数据结构，它具有后进先出（Last In First Out, LIFO）的特点。通俗的说，就像大家在平时搭积木那样，搭积木的时候总是从最下面开始往上搭，拿积木的时候总是从最上面的积木开始拿起，栈就是这么一个先进后出的数据结构。

栈的实现方法

栈的实现方法比较多，可以使用数组、链表等数据结构来实现。在这篇攻略中，我们将使用数组来实现栈。

栈的结构体定义

在 C 语言中，我们可以使用结构体来定义栈的类型，并在其中存储栈的各种信息，比如栈中元素的个数、栈顶指针等。

下面是栈的结构体定义：

#define STACK_SIZE 10 // 栈的大小

typedef struct {
    int data[STACK_SIZE]; // 存储栈中元素
    int top; // 栈顶指针
} Stack;

其中，data 数组用于存储栈中的元素，top 则用于记录栈顶元素在 data 数组中的下标。

栈的初始化

在使用栈之前，我们需要将栈进行初始化，即让栈顶指针指向空栈。

下面是栈的初始化函数：

void stack_init(Stack* s) {
    s->top = -1;
}

判断栈是否为空

在进行入栈和出栈操作时，我们需要先判断栈是否为空，以免出现栈下溢的情况。

下面是判断栈是否为空的函数：

bool is_empty(Stack* s) {
    return s->top == -1;
}

判断栈是否已满

在进行入栈操作时，我们需要先判断栈是否已满，以免出现栈上溢的情况。

下面是判断栈是否已满的函数：

bool is_full(Stack* s) {
    return s->top == STACK_SIZE - 1;
}

入栈操作

在入栈操作时，我们需要将元素插入到栈顶，并将栈顶指针往上移动一个位置。

下面是入栈操作的函数：

void push(Stack* s, int x) {
    if (is_full(s)) {
        printf("Stack overflow!\n");
        return;
    }
    s->data[++s->top] = x;
}

这里的 x 是要插入到栈中的元素。

当栈已满时，我们需要输出提示信息，并直接返回。

出栈操作

在出栈操作时，我们需要将栈顶元素弹出，并将栈顶指针下移一个位置。

下面是出栈操作的函数：

int pop(Stack* s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Stack underflow!\n");
        return -1;
    }
    return s->data[s->top--];
}

这里的返回值是弹出的栈顶元素。

当栈为空时，我们需要输出提示信息，并返回一个默认值（这里的默认值是 -1）。

示例

下面是两个栈的示例操作，供大家参考：

1. 将元素 1、2、3 依次入栈，然后出栈，输出弹出的元素。

Stack s;
stack_init(&s); // 初始化栈

push(&s, 1); // 入栈
push(&s, 2);
push(&s, 3);

printf("%d ", pop(&s)); // 出栈并输出元素
printf("%d ", pop(&s));
printf("%d ", pop(&s));

输出结果为：3 2 1

1. 将元素 1、2、3 依次入栈，然后尝试继续入栈，触发栈上溢。

Stack s;
stack_init(&s); // 初始化栈

push(&s, 1); // 入栈
push(&s, 2);
push(&s, 3);

push(&s, 4); // 尝试入栈，触发栈上溢提示

输出结果为：Stack overflow!

以上就是 C 语言中使用数组来实现栈的攻略。希望能对大家有所帮助。