堆栈是一个抽象数据类型(ADT)，在大多数编程语言中常用。它被命名堆，因为它就像一个现实世界的堆，例如 - 扑克牌板或堆等。
一个真实世界的堆栈允许保存操作仅在一端进行。例如，我们只可以把或从堆栈顶部取出存储卡或板。同样地，堆栈ADT允许仅在一端执行所有数据操作。在任何特定时间，我们只能访问一个堆栈的顶部元素。
这一特点使它成为后进先出的数据结构。 LIFO表示后进先出。这里放置（插入或添加）最后元素，在第一次访问。在堆的术语中，插入操作被称为PUSH操作，删除操作称为POP操作。
堆栈表示
如下图试图描绘出堆栈及其操作 -
堆栈可通过数组，结构和链表来实现。堆栈可以是固定大小或它可动态调整。在这里，我们要实现使用堆栈数组，这使用的是一个固定大小的堆栈实现。
基本操作
堆栈操作可能涉及初始化堆栈，使用它，然后去对其进行初始化。除了这些基本的东西，堆栈用于以下两个主要的操作 -
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push() − 推（存储）在栈上的元素。
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pop() − 除去（访问）堆栈上的元素。
当数据被压入堆栈。
要使用堆栈有效，我们需要检查栈的情况也是如此。为了同样的目的，下面的功能添加到栈 -
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peek() − 得到的堆栈顶部的数据元素，但不删除它。
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isFull() − 检查堆栈是否满了。
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isEmpty() − 检查堆栈是否为空的。
在任何时候，我们保持一个指向最后压入堆栈的数据。这种指针总是代表堆栈的顶部，因此命名为：top（顶部）。顶部指针提供堆栈顶部的值，但不删除它。
首先，我们应该了解程序，以支持堆栈功能 -
peek()
peek()函数算法
begin procedure peek return stack[top] end procedure
peek()函数的 C语言编程实现，如下：
int peek() {
return stack[top];
}
isfull()
isfull()函数算法：
begin procedure isfull
if top equals to MAXSIZE
return true
else
return false
endif
end procedure
isfull()函数的C语言编程实现
bool isfull() {
if(top == MAXSIZE)
return true;
else
return false;
}
isempty()
isEmpty()函数算法
begin procedure isempty
if top less than 1
return true
else
return false
endif
end procedure
isEmpty()函数的 C语言编程实现略有不同。我们初始化顶部值为 -1, 由于指数数组从0开始。因此，我们检查如果顶部是小于零或-1，以确定是否堆栈是空的。下面的代码
bool isempty() {
if(top == -1)
return true;
else
return false;
}
PUSH/推送操作
把一个新的数据元素到堆栈的过程被称为推入操作。推操作涉及一系列步骤 -
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步骤 1 − 检查堆栈是否满了
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步骤 2 − 如果堆栈已满，则产生错误并退出
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步骤 3 − 如果堆栈未满，增加顶部指向下一个空的空间
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步骤 4 − 添加数据元素堆栈位置，其中指向顶部
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步骤 5 − 返回成功
如果链表用于实现堆栈，则在步骤3中，我们需要动态分配的空间。
算法PUSH操作
一个简单的算法推送操作可推导如下 -
begin procedure push: stack, data
if stack is full
return null
endif
top ← top + 1
stack[top] ← data
end procedure
这个算法用C语言来实现，是很容易的。请参见下面的代码 -
void push(int data) {
if(!isFull()) {
top = top + 1;
stack[top] = data;
}
else {
printf("Could not insert data, Stack is full.\n");
}
}
弹出操作
访问内容要从堆栈取出，被称为弹出操作。在数组实现POP()操作，数据元素实际上未被删除，而是顶部递减到一个较低的位置，栈指向下一个值。但在链表实现，pop()方法实际上删除数据元素，并释放内存空间。
弹出操作可能包括以下步骤 −
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步骤 1 − 检查堆栈是否为空
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步骤 2 − 如果栈为空，则产生错误并退出
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步骤 3 − 如果堆栈不空，访问数据元素是在顶部指向
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步骤 4 − 顶部值降低1
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步骤 5 − 返回成功
POP算法操作
一个简单的算法弹出操作可以如下 -
begin procedure pop: stack
if stack is empty
return null
endif
data ← stack[top]
top ← top - 1
return data
end procedure
这个算法的 C语言实现，如下所示 -
int pop(int data) {
if(!isempty()) {
data = stack[top];
top = top - 1;
return data;
}
else {
printf("Could not retrieve data, Stack is empty.\n");
}
}
对于C编程语言的完整堆栈程序，请点击