堆栈有3种实现方式，实现方式为：1、静态数组堆栈，要求结构的长度固定，而且长度在编译时候就得确定；2、动态数组堆栈，长度可以在运行时候才确定以及可以更改原来数组的长度；3、链式结构堆栈，无长度上线，需要的时候再申请分配内存空间。

堆栈有3种实现方式，实现方式为：

一、静态数组堆栈

　　在静态数组堆栈中，STACK_SIZE表示堆栈所能存储的元素的最大值，用top_element作为数组下标来表示堆栈里面的元素，当top_element == -1的时候表示堆栈为空；当top_element == STACK_SIZE - 1的时候表示堆栈为满。push的时候top_element加1，top_element == 0时表示第一个堆栈元素；pop的时候top_element减1。

a_stack.c 源代码如下：

[cpp] view plain copy/* **  ** 静态数组实现堆栈程序 a_stack.c ，数组长度由#define确定 */    #include"stack.h"  #include<assert.h>  #include<stdio.h>    #define STACK_SIZE 100 /* 堆栈最大容纳元素数量 */    /* ** 存储堆栈中的数组和一个指向堆栈顶部元素的指针 */  static STACK_TYPE stack[STACK_SIZE];  static int top_element = -1;    /* push */  void push(STACK_TYPE value)  {      assert(!is_full()); /* 压入堆栈之前先判断是否堆栈已满*/      top_element += 1;      stack[top_element] = value;  }    /* pop */  void pop(void)  {      assert(!is_empty()); /* 弹出堆栈之前先判断是否堆栈已空 */      top_element -= 1;  }    /* top */  STACK_TYPE top(void)  {      assert(!is_empty());      return stack[top_element];  }    /* is_empty */  int is_empty(void)  {      return top_element == -1;  }    /* is_full */  int is_full(void)  {      return top_element == STACK_SIZE - 1;  }    /* ** 定义一个print函数，用来打印堆栈里面的元素。 */  void print(void)  {      int i;      i = top_element;      printf("打印出静态数组堆栈里面的值: ");      if(i == -1)          printf("这是个空堆栈\n");      while(i!= -1)          printf("%d ",stack[i--]);      printf("\n");  }  int main(void)  {      print();      push(10); push(9); push(7); push(6); push(5);      push(4);  push(3); push(2); push(1); push(0);      printf("push压入数值后：\n");      print();      printf("\n");      pop();      pop();      printf("经过pop弹出几个元素后的堆栈元素:\n");      print();      printf("\n");      printf("top()调用出来的值: %d\n",top());      return 1;  }

　　结果如下图：

二、动态数组堆栈

　　头文件还是用stack.h，改动的并不是很多，增加了stack_size变量取代STACK_SIZE来保存堆栈的长度，数组由一个指针来代替，在全局变量下缺省为0。

　　create_stack函数首先检查堆栈是否已经创建，然后才分配所需数量的内存并检查分配是否成功。destroy_stack函数首先检查堆栈是否存在，已经释放内存之后把长度和指针变量重新设置为零。is_empty 和 is_full 函数中添加了一条断言，防止任何堆栈函数在堆栈被创建之前就被调用。

d_stack.c源代码如下：

[cpp] view plain copy/* ** 动态分配数组实现的堆栈程序 d_stack.c ** 堆栈的长度在创建堆栈的函数被调用时候给出，该函数必须在任何其他操作堆栈的函数被调用之前条用。 */  #include"stack.h"  #include<stdio.h>  #include<malloc.h>  #include<assert.h>    /* ** 用于存储堆栈元素的数组和指向堆栈顶部元素的指针 */  static STACK_TYPE *stack;  static int        stack_size;  static int        top_element = -1;    /* create_stack */  void create_stack(size_t size)  {      assert(stack_size == 0);      stack_size = size;      stack = (STACK_TYPE *)malloc(stack_size * sizeof(STACK_TYPE));      if(stack == NULL)          perror("malloc分配失败");  }    /* destroy */  void destroy_stack(void)  {      assert(stack_size > 0);      stack_size = 0;      free(stack);      stack = NULL;  }    /* push */  void push(STACK_TYPE value)  {      assert(!is_full());      top_element += 1;      stack[top_element] = value;  }    /* pop */  void pop(void)  {      assert(!is_empty());      top_element -= 1;  }    /* top */  STACK_TYPE top(void)  {      assert(!is_empty());      return stack[top_element];  }    /* is_empty */  int is_empty(void)  {      assert(stack_size > 0);      return top_element == -1;  }    /* is_full */  int is_full(void)  {      assert(stack_size > 0);      return top_element == stack_size - 1;  }      /* ** 定义一个print函数，用来打印堆栈里面的元素。 */  void print(void)  {      int i;      i = top_element;      printf("打印出动态数组堆栈里面的值: ");      if(i == -1)          printf("这是个空堆栈\n");      while(i!= -1)          printf("%d ",stack[i--]);      printf("\n");  }  int main(void)  {      create_stack(50);      print();      push(10); push(9); push(7); push(6); push(5);      push(4);  push(3); push(2); push(1); push(0);      printf("push压入数值后：\n");      print();      printf("\n");      pop();      pop();      printf("经过pop弹出几个元素后的堆栈元素:\n");      print();      printf("\n");      printf("top()调用出来的值: %d\n",top());      destroy_stack();      return 1;  }

　　结果如下图：

三、链式堆栈

　　由于只有堆栈顶部元素才可以被访问，因此适用单链表可以很好实现链式堆栈，而且无长度限制。把一个元素压入堆栈是通过在链表头部添加一个元素实现。弹出一个元素是通过删除链表头部第一个元素实现。由于没有长度限制，故不需要create_stack函数，需要destroy_stack进行释放内存以避免内存泄漏。

头文件stack.h不变，l_stack.c源代码如下：

[cpp] view plain copy/* ** 单链表实现堆栈，没有长度限制 */  #include"stack.h"  #include<stdio.h>  #include<malloc.h>  #include<assert.h>    #define FALSE 0    /* ** 定义一个结构以存储堆栈元素。 */  typedef struct STACK_NODE  {      STACK_TYPE value;      struct STACK_NODE *next;  } StackNode;    /* 指向堆栈中第一个节点的指针 */  static StackNode *stack;    /* create_stack */  void create_stack(size_t size)  {}    /* destroy_stack */  void destroy_stack(void)  {      while(!is_empty())          pop();  /* 逐个弹出元素，逐个释放节点内存 */  }    /* push */  void push(STACK_TYPE value)  {      StackNode *new_node;      new_node = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));      if(new_node == NULL)          perror("malloc fail");      new_node->value = value;      new_node->next = stack;  /* 新元素插入链表头部 */      stack = new_node;       /* stack 重新指向链表头部 */  }    /* pop */  void pop(void)  {      StackNode *first_node;            assert(!is_empty());      first_node = stack;      stack = first_node->next;      free(first_node);  }    /* top */  STACK_TYPE top(void)  {      assert(!is_empty());      return stack->value;  }    /* is_empty */  int is_empty(void)  {      return stack == NULL;  }    /* is_full */  int is_full(void)  {      return FALSE;  }      /* ** 定义一个print函数，用来打印堆栈里面的元素。 */  void print(void)  {      StackNode *p_node;      p_node = stack;      printf("打印出链式堆栈里面的值: ");      if(p_node == NULL)          printf("堆栈为空\n");      while(p_node != NULL)      {          printf("%d ", p_node->value);          p_node = p_node->next;      }      printf("\n");  }  int main(void)  {      print();      push(10); push(9); push(7); push(6); push(5);      push(4);  push(3); push(2); push(1); push(0);      printf("push压入数值后：\n");      print();      printf("\n");      pop();      pop();      printf("经过pop弹出几个元素后的堆栈元素:\n");      print();      printf("\n");      printf("top()调用出来的值: %d\n",top());      destroy_stack();      return 1;  }

　　结果如下图：

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