深入理解C语言栈数据结构（从零开始掌握栈的实现与应用）

用C语言实现栈（基于数组）

下面我们使用C语言来实现一个基于数组的栈。这种方式简单直观，非常适合初学者理解栈的实现原理。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_SIZE 100  // 栈的最大容量// 定义栈结构typedef struct {    int data[MAX_SIZE];    int top;  // 栈顶指针，-1 表示空栈} Stack;// 初始化栈void initStack(Stack* s) {    s->top = -1;}// 判断栈是否为空int isEmpty(Stack* s) {    return s->top == -1;}// 判断栈是否已满int isFull(Stack* s) {    return s->top == MAX_SIZE - 1;}// 入栈操作void push(Stack* s, int value) {    if (isFull(s)) {        printf("栈已满，无法入栈！\n");        return;    }    s->data[++s->top] = value;    printf("%d 已入栈\n", value);}// 出栈操作int pop(Stack* s) {    if (isEmpty(s)) {        printf("栈为空，无法出栈！\n");        return -1;  // 返回错误值    }    return s->data[s->top--];}// 查看栈顶元素int peek(Stack* s) {    if (isEmpty(s)) {        printf("栈为空！\n");        return -1;    }    return s->data[s->top];}// 主函数测试int main() {    Stack myStack;    initStack(&myStack);    push(&myStack, 10);    push(&myStack, 20);    push(&myStack, 30);    printf("栈顶元素是: %d\n", peek(&myStack));    printf("出栈: %d\n", pop(&myStack));    printf("出栈: %d\n", pop(&myStack));    return 0;}

代码解析

上面的代码展示了如何用C语言构建一个完整的栈：

• Stack 结构体包含一个整型数组和一个表示栈顶位置的整数 top。
• 初始化时，top 被设为 -1，表示栈为空。
• push 操作先检查栈是否已满，然后将 top 加 1 并存入新值。
• pop 操作先检查栈是否为空，然后返回栈顶元素并将 top 减 1。

为什么学习栈很重要？

栈在计算机科学中有广泛应用，例如：

• 函数调用（调用栈）
• 表达式求值与括号匹配
• 浏览器的“后退”功能
• 深度优先搜索（DFS）算法

掌握数据结构基础中的栈，是你迈向高级编程和算法设计的重要一步。

结语

通过本篇C语言教程，你应该已经掌握了栈的基本概念、操作以及如何用C语言实现它。动手运行上面的代码，尝试修改和扩展功能（比如支持动态扩容），是巩固知识的最佳方式。继续加油，你离成为C语言高手又近了一步！