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十大数据结构之一——堆栈

堆栈是一种常见的数据结构模型，也是学习编程的路上，必学的一门知识，我们经常使用的C/C++程序就涉及到了很多堆栈的概念，局部变量、申请的内存等，都是以堆栈结构存放的。

堆栈结构怎么理解呢？堆栈用一句话来表达就是：“先进后出，后进先出”，打个比方，堆栈是一个长方形的箱子，并且它只有一个出口（上面有一个标志），而现在我们要把一个与出口形状相同的方块放进箱子里，这个长方形箱子放满了5个方块，现在怎么把5个方块拿出来呢？答案是：“从出口一个一个往外拿”，而这个放方块和去方块的过程，就是堆栈存放和取出数据的过程。

长方形就相当于堆栈，出口相当于栈顶，箱底相当于栈底，放方块相当于入栈，取方块相当于出栈或退栈，出口上的标志相当于栈顶指示器。

打比方归打比方，在数据处理中，堆栈长度并不是像“箱子”的容积那样是不变的，而是会根据需求做出改变。堆栈是数据元素和数据元素之间的逻辑关系，并不是一种特定的“代码表现形式”，不是说代码要写成这样，或者那样，而是要利用代码实现这种数据元素的逻辑关系。下面为大家举一个例子↓

开始上手！

我们现在用C语言实现堆栈结构的使用，堆栈分为两种，一种是顺序堆栈，一种是链式堆栈，我们今天就先讲一个顺序堆栈，链式堆栈在下一篇文章中发布。

顺序堆栈相当于一个特殊的数组

链式堆栈

要使用堆栈，我们需要创建4个函数，分别是：堆栈初始化、检查堆栈是否为空、入栈、出栈。我们用数组（按顺序增长）的形式来表示堆栈，这个堆栈可以储存10个数据（4字节），并且带有一个栈顶指示器，所以我们要定义一个结构体，如下图所示↓

初始化

在这之后，我们要创建“堆栈初始化”——initialize()函数，初始化特别简单，这里小编就简单的示范一下就可以了，将堆栈里面的每一个成员都初始化为-858993460，并将栈顶指示器初始化为9，这里我们需要使用一个循环。

检查堆栈是否为空

在这我们使用循环语句，逐个检测堆栈里的每一个数据，栈底为-858993460（初始化的值）并且栈顶指示器为9（无数据）就说明该堆栈为空。由于该功能过于简单，所以小编将实现这个功能的代码块整合到了出栈函数中。

出栈

出栈之前我们先检测一下该栈是否为空，这就用到了上一步所说的功能，检测完之后就开始从栈顶取出元素了，按照我们入栈的方式，最开始的栈顶位于S->numbe[9]的位置，所以我们第一次出栈得到的数值是9，在取出这个数值之后，原先的S->numbe[9]会被初始化，然后栈顶指示器+1。如下图所示↓

有些人可能会问，为什么有些人的栈顶指示器是-1，而你的是+1呢？因为，栈顶指示器只起到只是栈顶的作用，实际的值由你来决定，它甚至可以用字符表示。

入栈

入栈的第一步先判断，堆栈是否已经满了，如果没有满，则进行下一步操作，入栈这里，我们的栈顶指示器会-1，这个与出栈是相反的。

这四个函数写完了，接下来就是在主函数中使用他们了，具体的步骤可以在源码中看到。在这里说一下，这种方法创建的堆栈实用性不高，因为它的长度是固定的，并且这种以数组形式实现的堆栈比较浪费资源，内存就是一个例子。

那怎么才能解决这个问题呢？我们不妨来试一试链式堆栈，在下一篇文章，《一碳科技》将让大家学会链式堆栈这一知识点。

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