C语言数据结构之栈(链表实现)
tips:前些天学习了单链表的增删改查，对于双向链表和循环链表而言，无非就是对单链表的指针进行稍微的变换。今天来看看c语言数据结构之栈的实现以及栈的各种操作。
栈的特点是先进后出，后进先出，因此我们很容易联想到去使用单链表的头插法，和头部删除法去实现入栈和出栈的操作。
首先我们来看一下栈的各种操作的实现思路以及具体实现过程
准备工作：
- 创建栈中元素的结构体
typedef struct tag
{
int val;//栈(链表)的值，即数据域部分
struct tag *pNext;//后继指针
}Node,*pNode;
- 创建栈的结构体
typedef struct tagStack
{
pNode phead;//链表(tag)的头指针
int size;//栈的大小（栈中元素个数）
}Stack,*pStack;
- 准备打印输出函数
//打印栈元素
void print_stack(pStack p)
{
pNode pcur = p->phead;//工具人保存当前结点信息
while (pcur!=NULL)
{
printf("%d\n",pcur->val);
pcur = pcur->pNext;
}
printf("---------------------------------\n");
}
1、入栈(push)
思路：
- 为链表创建新结点，并将其初始化；
- 采用头插法为链表添加新结点入栈；
- 入栈操作完成后，将栈的size+1；
具体实现：
//入栈
void push(pStack p, int val)
{
pNode pnew = (pNode)malloc(sizeof(Node));//申请新结点空间(申请的是tag)
//新结点初始化
pnew->val = val;
pnew->pNext = NULL;
//入栈，头插法
if (p->phead == NULL)//判断链表是否为空,为空，头指针指向新结点
{
p->phead = pnew;
}
else //不为空，则头插法
{
//新结点变成新的头结点
pnew->pNext = p->phead;
p->phead = pnew;
}
p->size++;
}
2、出栈(pop)
思路：
- 采用头部删除法，删除链表第一个结点（即栈顶元素），完成出栈；
- 出栈操作完成后，将栈的size-1；
具体实现：
//出栈,头部删除法
void pop(pStack p)
{
pNode pcur = p->phead;//工具人保存当前结点信息
//判断链表是否为空
if (p->phead == NULL)
{
printf("该链表为空!\n");
}
else
{
//头部删除法
p->phead = pcur->pNext;
free(pcur);
p->size--;
}
}
3、返回栈顶元素(top)
思路：
- 当栈为空时直接返回EOF；
- 当栈不为空时，直接返回链表头结点的val（即栈顶元素的值）；
具体实现：
//返回栈顶元素
int top(pStack p)
{
//判断链表是否为空
if (p->phead == NULL)
{
return EOF;
}
else
{
//返回栈顶元素
return p->phead->val;
}
}
4、判断栈是否为空(empty)
思路：
- 当链表头指针为空时，栈即为空；
- （或者）当栈的size==0时，栈为空；
总之判断方法很多，大家可以尽情发挥。
具体实现：
//判断栈是否为空
int empty(pStack p)
{
//判断链表是否为空
if (p->phead == NULL)
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
5、返回栈中元素个数(size)
思路：
- 当链表为空时，返回0；
- 当链表不为空时，返回栈的size；
这个实现方法很多，大家可以尽情发挥。
具体实现：
//返回栈中元素个数
int size(pStack p)
{
//判断链表是否为空
if (p->phead == NULL)
{
return 0;
}
else
{
return p->size;
}
}
至此栈的基本操作我们已经全部实现了，接下来我们在main()函数中测试一下：
int main()
{
//栈的操作，链表实现栈stack
Stack s;//定义一个栈
int i;//入栈的值
char panduan;//用来判断是否弹栈
//使用memset初始化结点（栈）
memset(&s, 0, sizeof(Stack));//栈的初始化,初始化为0
while (scanf("%d", &i) != EOF)
{
//入栈
push(&s, i);
}
//打印栈元素
printf("栈里面元素为：\n");
print_stack(&s);
//打印栈顶元素
printf("栈顶元素为：%d\n", top(&s));
//判断栈是否为空
if (empty(&s))
{
printf("栈不为空！\n");
}
else
{
printf("栈为空！\n");
}
//栈中元素个数
printf("栈中元素个数为：%d\n", size(&s));
printf("---------------------------------\n");
while (printf("是否弹栈？y/n："),scanf("%c", &panduan) != NULL)
{
if (panduan == 'y')
{
//出栈
pop(&s);
//打印栈元素
print_stack(&s);
//打印栈顶元素
printf("栈顶元素为：%d\n", top(&s));
//判断栈是否为空
if (empty(&s))
{
printf("栈不为空！\n");
}
else
{
printf("栈为空！\n");
}
//栈中元素个数
printf("栈中元素个数为：%d\n", size(&s));
printf("---------------------------------\n");
}
else if(panduan == 'n')
{
break;
}
}
return 0;
}
实现结果：
栈的操作到目前来说已经实现，希望对大家学习有所帮助，加油！
tips：瞄准天上的星星，或许你永远也射不到，但却比你瞄准树梢射得高远。