2022/8/10 说明: 评论区有很多反对的声音, 有说我写错的, 有说我用了C++的, 大家可以自己多尝试下, 截至2022/8/10的反馈我都看过了, 目前都没问题.
2019/5/22 更新，将颠倒的Push和Pop方法更正，并更换图片。
栈是数据结构中较为简单的结构体,是一种操作收到限制的线性表.但简单不代表没用,毕竟数组很简单.但谁敢说数组没用呢?

栈

栈的理论

栈是一个先进后出的结构,类似于堆盘子,先放到地上的盘子最后被取走(默认只能取走一个盘子)
栈其实就是操作受限的线性表,只有一个口,每一次操作时,这个口可以当出口也可以当入口.
例如:水桶,注入水时,水桶的头当做入口,倒水时,水桶的头当做出口

栈的图解.

在图解之前,先举一个例子,让大家记住栈 : 栈其实就是吃了一顿饭,然后吐出来.

这是一个空栈,只有上面是入口和出口
放入一个元素a

接着依次放入B,C元素

取出一个元素,由栈只有一个口的特点可以知道取出了C

再次放入一个元素D

栈的可用操作

根据理论环节,可以轻易的看出:栈的基本操作只有两个:

入栈
出栈

而且样子长得十分像一个水桶。

但是如果栈已经放满了,就像水桶装满了水一样,不能再放水了,即不能再进行入栈操作,所以要在每次入栈前判断栈满的情况.同理,出栈之前,栈中必须有数据,不然就出现要么空指针,要么野指针.都不是我们想要的结果,所以出栈前要判断栈空,.
所有一个栈一共有四个功能:

入栈(英文名:push)
判(栈)满(isFull)
出栈(pop)
判(栈)空(isEmpty)

栈的C语言定义(结构体)

开篇就说了栈是操作收到限制的线性表,而众所周知的线性表主要有:
1.顺序存储的数组,
优点: 节省空间, 操作简单,学习成本较低,易于理解.
缺点: 栈的大小一开始就声明’死’了,不利于使用.
2.非顺序存储的链表.
优缺点:与数组栈正好相反.

两种栈各有好处,争论是愚蠢的,学习是学不完的,所以赶快开始coding吧

数组栈

数组栈,顾名思义,就是基于数组的栈,也是说把一个数组的强大的下标功能阉割掉,并且只能从一头进入(数组头明显更为方便)
所以结构体为:
(为了方便学习,存储类型统一使用int,但是我们一般更习惯在头文件下面给int 起一个别名,原因很简单:这样就这样实现简单的多态,需要将int类型栈改成char类型栈时,只需要改定义的别名中的类型即可)

typedef struct
{int Data[MaxSize];   // 存储元素的数组int topIdx;       //栈顶指针
}SeqStack;

栈的四个基本操作定义:

//return 0 为false,1为true(下同)
// 将元素推入栈中
int Push(SeqStack &L, int e)
{ // 栈已满if(L.topIdx==MaxSize -1){return 0;}// 加入栈中L.Data[L.topIdx++] = e;// 返回自身return e;
}
// 移除栈顶元素
int Pop(SeqStack &L)
{   // 栈空if(L.topIdx == 0){//返回失败return 0;}// 打印并返回栈int val = L.Data[--L.topIdx];printf("%d ",val);return val;
}
//判断栈s是否为空
int isEmpty(SeqStack s)
{// 如果下标在0，说明栈中无元素if(s.topIdx != 0){return 1;}return 0;
}
// 判断栈是否已栈.
Status isFull(SeqStack s)
{// 已满返回true(1)if(s.topIdx != MaxSize -1)//之前的定义数组的最大值的下标{return 1;}return 0;
}

链表栈

结构体

typedef struct LNode
{ElemType data;struct LNode * next;
} LNode,*LinkList;

两大功能(链表无需判满,判空也简单,不再单独实现)

Status Pop(LinkList L)
{if(L->next == NULL){return 0;}LinkList tem = L->next;printf("%d ",tem->data);L->next = tem->next;free(tem);return 1;
}
Status Push(LinkList L, ElemType e)
{LinkList newNode = (LinkList) malloc(sizeof(LinkList));newNode->data = e;newNode->next = L->next;L->next = newNode;return 1;
}

最后写几个简单的作业(我们老师留给我们的)以及我的代码

//1、本题要求实现顺序栈，写出Push 、Pop、StackEmpty函数的实现，并用一个简单的main函数测试。//已有类型定义
typedef struct
{ElementType Data[MaxSize];   // 存储元素的数组Position Top;       //栈顶指针
}SeqStack;//函数接口定义：
Status Push(SeqStack &L, ElemType e);
Status Pop(SeqStack &L, ElemType &e);
Status StackEmpty(SeqStack s);  //判断栈s是否为空
//其中 L 和 e 都是用户传入的参数。 L 是带头结点的头指针； e 是数据元素。
/**
* 3、进制转换。
* 输入一个十进制正整数n和一个目标进制R（１<R<10)，将ｎ转换为R进制。要求不使用递归或数组，而使用第1题* 或第2题中定义的栈来实现。
*/

我的代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MaxSize 100
typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef int Position;
//1、本题要求实现顺序栈，写出Push 、Pop、StackEmpty函数的实现，并用一个简单的main函数测试。
//已有类型定义
typedef struct
{ElemType Data[MaxSize];   // 存储元素的数组Position Top;       //栈顶指针
} SeqStack;//函数接口定义：
Status Push(SeqStack &L,ElemType e);
Status Pop(SeqStack &L);
Status StackEmpty(SeqStack s);  //判断栈s是否为空
Status prinStack(SeqStack &L);
Status convNum(int n, int R);
Status pipei();
void work1();
//其中 L 和 e 都是用户传入的参数。 L 是带头结点的头指针； e 是数据元素。
int main()
{//work1();//第一题//convNum(8,2);//进制转化pipei();return 0;
}
Status prinStack(SeqStack &L)
{while (StackEmpty(L)){Push(L);}return 1;
}
void work1()
{SeqStack L;L.Top = 0;Pop(L, 1);Pop(L, 2);Pop(L, 3);prinStack(L);
}
Status Pop(SeqStack &L)
{if(L.Top == 0){return 0;}printf("%d ",L.Data[--L.Top]);return 1;
}
Status Push(SeqStack &L, ElemType e)
{if(L.Top==MaxSize -1){return 0;}L.Data[L.Top++] = e;return 1;
}
//判断栈s是否为空
Status StackEmpty(SeqStack s)
{if(s.Top != 0){return 1;}return 0;
}
//3、进制转换。
//输入一个十进制正整数n和一个目标进制R（１<R<10)，将ｎ转换为R进制。要求不使用递归或数组，而使用第1题或第2题中定义的栈来实现。
Status convNum(int n, int R)
{//声明栈SeqStack L;L.Top = 0;while (n!=0){//将每次产生的余数防入栈低Pop(L, n%R);n/=R;}prinStack(L);return 1;
}

以下附上Java 代码实现的栈

public class LinkedStack<T> {private Node topNode;public T push(T newEntry) {Node newNode = new Node<T>(newEntry, topNode);topNode = newNode;T tempData = peek();return tempData;}public T pop() {T tempData = peek();if (tempData == null) {return null;}topNode = topNode.next;return tempData;}public T peek() {if (isEmpty()) {return null;}return (T) topNode.data;}public boolean isEmpty() {return topNode == null;}public void clear() {topNode = null;// java拥有内存回收，只需要让头结点引用为空即可，GC就可以回收掉所有其他节点。}public LinkedStack() {this.topNode = null;}private class Node<T> {private T data;private Node next;public Node(T dataPortion) {this(dataPortion, null);}public Node(T data, Node next) {super();this.data = data;this.next = next;}public T getData() {return data;}public void setData(T data) {this.data = data;}public Node getNext() {return next;}public void setNext(Node next) {this.next = next;}}
}

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