如何輕鬆使用 C 語言實現一個棧？
什麼是資料結構？
資料結構是什麼？要了解資料結構，我們要先明白資料和結構，資料就是一些int char 這樣的變數，這些就是資料，如果你是一個籃球愛好者，那麼你的球鞋就是你的資料，結構就是怎麼把這些資料排列組合，怎麼把資料擺放好才能方便你找到這些資料，把資料和結構合在一起理解就是所謂的資料結構，簡單點，就是處理資料的方式方法。
平時在家裡面，你有沒有隨便擺放自己的鞋子，然後要找鞋子的時候要花費非常多是時間，可能你老婆也很生氣，每天都亂擺鞋子導致她打掃衛生非常麻煩，然後有一天，你買了一個非常酷的鞋架，有了這個鞋架之後，你的鞋子終於有家了，這個鞋架就是起到處理鞋子的作用了。
什麼是棧？
棧可以理解為資料結構中的一種，這種資料結構的特點是先進去的人「資料」後出來，就像下面的圖片一樣，如果棧是一個洞，人「資料」只能從洞的一個口進去，然後出來也只能從一個口出來，而且洞的寬度就只能容納一個人「資料」，好了，那先進去的那個人「資料」最傻逼了，一定要等後面進來的人「資料」都先出去了才能出去。
用 C 語言實現一個棧
我寫程式碼是很水的，之前有一個同學寫了一個棧讓我檢查，我看了下，好像我寫程式碼的能力比他厲害一些，程式碼比較簡單，然後講一下幾個比較重要的函式，希望大家在面試的時候，隨手就甩出一個棧“砸死”面試官，哈哈。
#include "stdio.h" #include "stdlib.h" struct List{ int data; struct List * next; }; struct Stack{ struct List *head; int size; }; struct Stack * StackInit(void) { struct Stack *stack = NULL; stack = (struct Stack*)malloc(sizeof(struct Stack)); stack->head = (struct List *)malloc(sizeof(struct List)); stack->head->next = NULL; stack->size = 0; return stack; } int StackPush(struct Stack *stack,int data) { structList *tmp = (struct List *)malloc(sizeof(struct List)); tmp->data = data; tmp->next = stack->head->next; stack->head->next = tmp; stack->size++; //printf("push:%d \n",data); return 0; } int IsStackEmpty(struct Stack *stack) { /*如果頭指標指向下一個為空，說明棧為空*/ if(stack->head->next == NULL) return 1; else return 0; } int StackPop(struct Stack *stack,int *data) { struct List *tmp = NULL; if(IsStackEmpty(stack)) return -1; tmp = stack->head->next; *data = tmp->data; stack->head->next = tmp->next; stack->size--; free(tmp); //printf("pop:%d \n",*data); return 0; } int main(void) { int i = 0; struct Stack *stack = NULL; stack = StackInit(); for(i = 0;i<5;i++) { StackPush(stack,i); } for(i = 0;i<5;i++) { int data = 0; StackPop(stack,&data); printf("%d ",data); } printf("\n"); return 0; }
1- 棧頭部
棧頭部，也就是棧頂指標，我們用指標單鏈表實現一個棧，一定要知道這個棧頂的指標，有頭就有棧，沒有頭，這個棧也就跨了。
struct Stack *stack = NULL; stack = StackInit();
這個就是定義一個棧，也就是malloc出來一個記憶體，專門存這個棧頂的。
2- 出棧
出棧的方法跟我之前說的差不多，只不過出棧程式碼上需要做判斷。
int StackPop(struct Stack *stack,int *data) { struct List *tmp = NULL; if(IsStackEmpty(stack)) return -1; tmp = stack->head->next; *data = tmp->data; stack->head->next = tmp->next; stack->size--; free(tmp); //printf("pop:%d \n",*data); return 0; }
先判斷這個棧是不是空的，是不是空的判斷方法就是通過判斷head->next的指標是否為空。
然後把head->next 這個位置的資料取出來，取出來後，再把head->next的指標指向 取出來這個位置 的next 位置。
然後再記得free掉。就Ok了。
3- 入棧
入棧的操作和出棧的操作剛好相反，就是改變一下位置和指標的指向。
int StackPush(struct Stack *stack,int data) { struct List *tmp = (struct List *)malloc(sizeof(struct List)); tmp->data = data; tmp->next = stack->head->next; stack->head->next = tmp; stack->size++; //printf("push:%d \n",data); return 0; }
用陣列來實現一個棧
陣列本身是一種資料結構，使用陣列實現一個棧也是非常簡單方便的，大家請看。
#include "stdio.h" #include "stdlib.h" /*棧的大小*/ #define LENGHT (100) struct Stack{ int stack_array[LENGHT]; unsigned int size;//棧動態長度 }; struct Stack * StackInit(void) { struct Stack *stack = NULL; stack = (struct Stack*)malloc(sizeof(struct Stack)); stack->size = 0; return stack; } int StackPush(struct Stack *stack,int data) { if(stack->size >= LENGHT) { printf("stack is full\n"); return (-1); } stack->stack_array[stack->size] = data; stack->size++; //printf("push:%d size:%d\n",data,stack->size); return 0; } int IsStackEmpty(struct Stack *stack) { /*如果頭指標指向下一個為空，說明棧為空*/ if(stack->size == 0) return 1; else return 0; } int StackPop(struct Stack *stack,int *data) { stack->size--; if(IsStackEmpty(stack)) return -1; *data = stack->stack_array[stack->size]; //printf("pop:%d size:%d\n",*data,stack->size); return 0; } int main(void) { int i = 0; struct Stack *stack = NULL; stack = StackInit(); for(i = 0;i<20;i++) { StackPush(stack,i); } for(i = 0;i<21;i++) { int data = 0; StackPop(stack,&data); printf("%d \n",data); } printf("\n"); return 0; }
總結
既然有棧，就會有和棧不一樣的資料結構，有一種資料結構叫做佇列，棧的資料結構特點是先進後出，佇列的資料結構特點是先進先出，有點意思，棧和佇列做驅動的同學很少需要自己寫程式碼實現，正常情況下都是SDK集成了方法，直接呼叫介面就好了，但是寫應用的同學，經常要自己實現一個棧或者佇列，特別是大企業面試，這些算是非常基礎的題目，最好是閉著眼睛就能寫出來的那種。
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都是學程式設計小夥伴們，帶你入個門還是簡簡單單啦，一起學習，一起加油~
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