堆栈相关知识

      在数据结构中，栈是一种重要的线性结构。从广义上来看，栈也是线性表，其特殊性在于栈的基本操作是线性表操作的子集，是操作受限的线性表。栈的相关知识如下所示，也将一些基本操作实现出来了。

/**
堆栈  栈顶top 栈底base  后进先出LIFO结构
两种存储方式：线性存储结构和链式存储结构

*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

//***********************栈的顺序存储结构说明*****************************
#define STACK_INIT_SIZE 100 //存储空间初始容量
#define STACKINCREMENT 10   //存储空间分配增量
typedef struct
{
    int *base;        //栈底指针，在栈构造之前和栈销毁之后，base的值为NULL
    int *top;         //栈顶指针
    int stacksize;    //当前已经分配的大小，以元素为单位,不是当前栈中已有元素的个数
}SqStack;

//***********************栈的基本操作函数说明及实现************************
void InitStack(SqStack &S)
{
    //构造一个空栈
    S.base = (int *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(int));
    if(!S.base)
    {   //存储分配失败
        printf("空栈初始化失败，任意键退出！
");
        getchar();
        exit(1);
    }
    S.top = S.base;
    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
}
//***************************************************************************
void PrintStack(SqStack S)
{
    //输出栈中的元素
    if (S.base ==S.top)
    {
        printf("该栈目前为空，无需删除，任意键退出！
");
        getchar();
        exit(1);
    }
    //从栈顶依次向下输出栈中元素
    while(S.top !=S.base)
    {
        printf("%d ",*(S.top-1));
        S.top--;
    }
    printf("
");
}
//***************************************************************************
int GetTop(SqStack S)
{
    //若栈不空，返回栈顶元素，否则，错误提示
    if (S.base == S.top)
    {    //空栈，返回
        printf("空栈，返回！任意键退出
" );
        getchar();
        exit(1);
    }
    //非空栈中的栈顶指针始终指向栈顶元素的下一个位置
    return *(S.top - 1);
}
//***************************************************************************
void Push(SqStack &S,int e)
{
    //插入元素e为新的栈顶元素
    if (S.top - S.base >=S.stacksize)
    {    //栈满，追加存储空间
        S.base = (int *)realloc(S.base,(S.stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(int));
        if (!S.base)
        {
            printf("追加存储空间失败！任意键退出
");
            getchar();
            exit(1);
        }
        S.top = S.base + S.stacksize;
        S.stacksize += STACKINCREMENT;
    }

    *S.top++ = e;
}
//**************************************************************************
void Pop(SqStack &S)
{
    //若栈不空，删除栈顶元素，否则，返回错误
    if (S.base == S.top)
    {
        printf("该栈目前为空，无需删除，任意键退出！
");
        getchar();
        exit(1);
    }

    --S.top;
}

//*************************************************************************
int main()
{
    SqStack S;
    int count;//初始化栈中的元素个数
    int value;
    //初始化一个空栈
    InitStack(S);
    //向栈中压入数据
    printf("请输入栈中初始化元素个数：");
    scanf("%d",&count);
    for (int i = 0; i < count; ++i)
    {
        scanf("%d",&value);
        Push(S,value);
    }
    //输出栈中的数据元素
    printf("当前栈中的元素为：");
    PrintStack(S);
    //测试取栈顶数据
    printf("栈顶数据为：");
    printf("%d
",GetTop(S));
    //测试删除栈数据
    Pop(S);
    printf("删除栈顶元素之后的数据为：");
    PrintStack(S);
    return 0;
}