C语言实现顺序栈：初始化、判断空栈、进栈、退栈与取栈顶元素

"该资源主要涉及C语言实现的顺序栈数据结构，包括顺序栈的初始化、判断栈是否为空、进栈、退栈以及获取栈顶元素等基本操作。" 在计算机科学中，栈是一种特殊的数据结构，遵循“后进先出”（Last In, First Out, LIFO）的原则。顺序栈是栈的一种实现方式，它利用一维数组来存储栈中的元素。在这个实验中，学生被要求掌握C语言实现顺序栈的基本操作，并用其解决简单的应用问题。 **顺序栈的定义** 顺序栈通常通过一个结构体来表示，结构体包含一个用于存储数据的数组和一个变量来记录栈顶元素的下标。例如： ```c typedef struct { DATATYPE data[maxsize]; // 栈内元素数组 int top; // 栈顶元素的下标 } SEQSTACK; ``` 其中，`DATATYPE`代表栈中元素的数据类型，可以是整型、字符型等，`maxsize`是栈的预设最大容量。 **顺序栈的基本运算** 1. **初始化顺序栈** 通过`StackInit`函数可以初始化一个顺序栈，将其置为空栈，栈顶下标设为-1。 ```c void StackInit(SEQSTACK* st) { st->top = -1; } ``` 2. **判断顺序栈是否为空** 使用`StackIsEmpty`函数检查栈是否为空，如果`top`为-1，则栈为空。 ```c int StackIsEmpty(SEQSTACK* st) { return st->top == -1; } ``` 3. **顺序栈进栈** 进栈操作是将元素添加到栈顶，通过增加栈顶下标并把新元素存入数组实现。 ```c void Push(SEQSTACK* st, DATATYPE e) { if (st->top >= maxsize - 1) { printf("Stack overflow! Can't push element.\n"); return; } st->data[++st->top] = e; } ``` 4. **顺序栈退栈** 退栈操作是移除栈顶元素，通过减小栈顶下标并返回栈顶元素实现。 ```c DATATYPE Pop(SEQSTACK* st) { if (StackIsEmpty(st)) { printf("Stack is empty! Can't pop element.\n"); exit(0); } return st->data[st->top--]; } ``` 5. **取顺序栈栈顶元素** 获取栈顶元素但不删除，通常用`GetTop`函数实现，不会改变栈的状态。 ```c DATATYPE GetTop(SEQSTACK* st) { if (StackIsEmpty(st)) { printf("Stack is empty! Can't get top element.\n"); exit(0); } return st->data[st->top]; } ``` 这些基本操作构成了顺序栈的核心功能，它们在处理递归、表达式求值、括号匹配等问题时非常有用。在实际编程中，为了提高效率和避免溢出，可能会对栈的容量进行动态调整。链栈则是另一种实现方式，它使用链表节点而非数组存储元素，具有更好的弹性，但相比顺序栈，链栈的内存分配和释放操作更为复杂。