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C語言靜態數組實現棧：固定容量、O(1)操作的極簡模型

編輯：關於C

適用場景

最大深度可預估且固定（如表達式求值、遞歸轉迭代、DFS 手動棧）。
嵌入式環境禁用動態分配，追求確定性、零碎片。
教學演示棧邏輯，屏蔽記憶體管理細節。

數據結構定義

#define STACK_CAPACITY 50

typedef struct {
    int data[STACK_CAPACITY];
    int top;  // 棧頂索引，-1 表示空
} StaticStack;

核心操作

void Stack_Init(StaticStack *s) { s->top = -1; }

bool Stack_IsEmpty(const StaticStack *s) { return s->top == -1; }
bool Stack_IsFull(const StaticStack *s) { return s->top == STACK_CAPACITY - 1; }

bool Stack_Push(StaticStack *s, int val) {
    if (Stack_IsFull(s)) return false;
    s->data[++s->top] = val;
    return true;
}

bool Stack_Pop(StaticStack *s, int *out) {
    if (Stack_IsEmpty(s)) return false;
    *out = s->data[s->top--];
    return true;
}

bool Stack_Top(const StaticStack *s, int *out) {
    if (Stack_IsEmpty(s)) return false;
    *out = s->data[s->top];
    return true;
}

void Stack_Print(const StaticStack *s) {
    if (Stack_IsEmpty(s)) { puts("empty"); return; }
    for (int i = s->top; i >= 0; --i) printf("%d ", s->data[i]);
    puts("");
}

測試主程式

int main(void) {
    StaticStack s; Stack_Init(&s);
    Stack_Push(&s, 4); Stack_Push(&s, 6); Stack_Push(&s, 1);
    Stack_Push(&s, 9); Stack_Push(&s, 2); Stack_Push(&s, 8);
    Stack_Print(&s);          // 8 2 9 1 6 4
    int v;
    Stack_Pop(&s, &v); Stack_Pop(&s, &v); Stack_Pop(&s, &v); Stack_Pop(&s, &v);
    Stack_Print(&s);          // 6 4
    Stack_Top(&s, &v); printf("top=%d\n", v); // 6
    return 0;
}

優缺點總結

優點	缺點
零動態分配，無碎片、無洩漏	容量固定，溢出需自行處理
極快（連續內存，緩存友好）	無法適應運行時未知深度
代碼極簡，適合教學/嵌入式	佔用棧空間（若作局部變數）