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一、栈到底是个啥？

说白了，栈就是一种操作受限的线性表。 普通的数组、链表，想在哪插在哪删都行，但栈不行：它只开放一端给你操作，这一端叫栈顶；另一端封死，叫栈底。所有的插入、删除都只能在栈顶做。

这种限制催生出了栈最核心的特性：后进先出（LIFO, Last In First Out）。 举个最生活化的例子：摞书。 你往桌上放书，一本本往上叠，最后放的那本在最上面；你要拿书，只能先拿最上面那本。最后放上去的，第一个被拿下来 —— 这就是标准的栈逻辑。

往栈里加数据叫入栈（压栈），从栈里删数据叫出栈（弹栈），俩操作都只碰栈顶，不碰栈底。

二、栈为什么偏爱数组实现？

理论上数组和链表都能实现栈，但实际写代码的时候，几乎所有人都会选数组。 原因非常实在：栈的所有操作都在尾部，而数组的尾插、尾删天然就是 O (1)，完全对上了；再加上数组是连续内存，缓存命中率高，比链表省空间还跑得快，没理由不用。

栈的结构长什么样

一个动态数组实现的栈，结构体里就三样东西：

typedef int STDataType; typedef struct Stack { STDataType* a; // 存数据的动态数组 int top; // 栈顶标记，指向下一个可插入的位置 int capacity; // 数组总共能存多少数据 } ST;

这里说下top的约定：一般我们让它指向 “栈顶元素的下一个空位”。比如空栈的时候top=0，入栈一个元素后top=1，这样top的值刚好等于栈里元素的个数，省得单独维护 size。

初始化和销毁

初始化就是把栈置成空状态，销毁就是把申请的数组释放掉，避免内存泄漏。

// 初始化栈 void STInit(ST* ps) { assert(ps); ps->a = NULL; ps->top = 0; ps->capacity = 0; } // 销毁栈 void STDestroy(ST* ps) { assert(ps); free(ps->a); ps->a = NULL; ps->top = 0; ps->capacity = 0; }

入栈：先看容量够不够

入栈是最常写的操作，核心就两步：先检查容量，满了就扩容；再把数据放到栈顶，top往后挪一位。

扩容这里有个细节：不用直接改结构体里的capacity，先用局部变量newcap算好新容量，申请成功了再正式赋值。万一realloc失败了，原栈的数据和容量都不会乱，这是写动态结构的基本防御性写法。

// 入栈 void STPush(ST* ps, STDataType x) { assert(ps); // 容量满了，先扩容 if (ps->top == ps->capacity) { int newcap = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity; STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcap * sizeof(STDataType)); if (tmp == NULL) { perror("realloc 申请失败"); exit(1); } ps->a = tmp; ps->capacity = newcap; } // 栈顶放入数据，top后移 ps->a[ps->top++] = x; }

出栈和取栈顶

出栈特别简单：只要栈不是空的，把top减 1 就完事了。 不用特意把原位置的数据清掉，因为下次入栈会直接覆盖。数据还在那里，但只要top不认可它，它就不算栈里的元素了。

// 出栈 void STPop(ST* ps) { assert(ps); assert(ps->top > 0); // 空栈不能弹 ps->top--; } // 取栈顶元素 STDataType STTop(ST* ps) { assert(ps); assert(ps->top > 0); return ps->a[ps->top - 1]; }

几个实用的小接口

判空、取元素个数，都是一行代码的事：

// 栈里有多少个元素 int STSize(ST* ps) { assert(ps); return ps->top; } // 栈是不是空的 bool STEmpty(ST* ps) { assert(ps); return ps->top == 0; }

三、栈的特点和适用场景

栈的几个关键特点

• 操作单一：只在栈顶增删，逻辑简单，不容易出 bug
• 效率极高：入栈、出栈、取栈顶全是 O (1)，几乎没有额外开销
• 不支持随机访问：想拿栈底的元素，必须把上面的全弹出去
• 内存连续：数组实现的缓存友好，访问速度快