堆栈的实现

堆栈相对于我们编程语言的初学者而言是十分常见的，甚至在我们今后的学习中也是非常普遍的一种数据存储方式，因为函数的参数（形参）就是存储在堆栈中的，这么看来，堆栈的知识非常重要，那么，本人就在这篇博文中来为大家讲解一下堆栈的知识

堆栈有一点对于初学者而言很容易出错的知识点：
堆栈可以被称之为“栈”，但是不能被称作“堆”，堆栈和堆是有区别的，那么，在这里本人来讲解一下堆和堆栈的区别：
堆栈：
1.堆栈又名栈，它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底；
2.堆栈就是一个桶，遵循先进后出的原则。

堆：
1.堆通常是一个可以被看做一棵“树”的数组对象。堆总是满足下列性质：
堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值；
堆总是一棵完全二叉树。
根节点最大的堆被称为最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。
2.堆是在程序运行时，而不是在程序编译时，申请某个大小的内存空间。即动态分配内存，对其访问和对一般内存的访问没有区别（即malloc()函数和calloc()函数所运用的，就是堆空间）。

总而言之，像我们初学者，所运用最多的还是形参存储在堆栈（栈）中，并且数据都是先入后出的，而malloc()函数和calloc()函数，则是在堆中申请空间。

那么，我们来用C语言方式实现堆栈的存储方式：
首先则是头文件"mec.h":

#ifndef _MEC_H_
#define _MEC_H_

typedef unsigned char boolean;
#define TRUE		1
#define FALSE		0

#endif

那么，接下来是定义一个存储数据的结构体：

typedef struct MEC_STACK {
	void **stack;                                //这个成员用于存储数据
	int capacity;                                //这个成员用于存储数据的容量，便于初始化
	int top;                                     //这个成员用于记录栈顶指针的位置
}MEC_STACK;

结构体构建好了，接下来我们要做的是初始化堆栈：
至于返回值，因为初始化可能会失败，所一返回值是boolean类型，而参数就是堆栈（结构体数组）的指针和容量

boolean initStack(MEC_STACK **stack, int capacity) {
	MEC_STACK *res;
	
	if (NULL == stack || NULL != *stack || capacity <= 0) {
		return FALSE;
	}
	
	res = (MEC_STACK *) calloc(sizeof(MEC_STACK), 1);
	res->stack = (void **) calloc(sizeof(void *), capacity);
	res->capacity = capacity;
	res->top = 0;
	
	*stack = res;
	
	return TRUE;
}

和以前一样，初始化完成后一定要记得编写销毁函数：

void destoryStack(MEC_STACK **stack) {
	if (NULL == stack || NULL == *stack) {
		return;
	}
	
	free((*stack)->stack);
	free(*stack);
	
	*stack = NULL;
}

因为数据存储主要是录入和取出操作，所以，我们要先编写判空，判满函数：
判空函数：

boolean isStackEmpty(const MEC_STACK *stack) {
	return stack != NULL && stack->top <= 0;
}

判满函数：

boolean isStackFull(const MEC_STACK *stack) {
	return stack != NULL && stack->top >= stack->capacity;
}

那么，接下来就是录入函数：

boolean push(MEC_STACK *stack, void *data) {
	if (NULL == stack || isStackFull(stack)) {
		return FALSE;
	}
	stack->stack[stack->top++] = data;
	
	return TRUE;
}

还有取出函数：

void *pop(MEC_STACK *stack) {
	if (NULL == stack || isStackEmpty(stack)) {
		return NULL;
	}
	
	return stack->stack[--stack->top];
}

我们如果想对于堆栈内的数据进行操作，和队列不同的是栈顶指针会根据我们录入数据和取出数据而移动，而我们的操作都要用到栈顶指针，所以，我们在来编写一个读取栈顶指针的函数：

void *readTop(const MEC_STACK *stack) {
	if (NULL == stack || isStackEmpty(stack)) {
		return NULL;
	}
	
	return stack->stack[stack->top - 1];
}

其他所有的操作都是在这几个函数的基础上构建的，所以我们要清楚地掌握以上的几种函数。

关于和堆栈（先入后出）处理数据方式相反的队列(先入先出)的异同点，将在本人的另一篇博文《队列的实现》中进行详解