数据结构（链栈）

数据结构

链表
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，操作。

栈的定义
栈（Stack）又称堆栈，它是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。人们把此端称为栈顶，栈顶的第一个元素被称为栈顶元素，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称为进栈或入栈，它是把该元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称为出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其下面的相邻元素成为新的栈顶元素。

链栈

一、定义链栈

Ps：用链表来实现栈

typedef int ElemType;

typedef struct Node
{
	ElemType data;
	Node *next;
}*NodePtr;

typedef struct Stack
{
	NodePtr top;
}*StackPtr;

二、链栈所实现的功能
1.链栈初始化

int Init_LinkStack(StackPtr st)        //初始化
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Init  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	st->top = NULL;
	return true;
}

2.入栈

int Push_LinkStack(StackPtr st,ElemType val)        //入栈
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Push  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	NodePtr s = Apply_Node(val);

	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		st->top = s;
	}
	else
	{
		s->next = st->top;
		st->top = s;
	}

	return true;
}

3.出栈

int Pop_LinkStack(StackPtr st)         //出栈
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Pop  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		return false;
	}

	NodePtr s = st->top;
	st->top = s->next;
	free(s);
	s = NULL;
	return true;
}

4.获得栈顶元素

ElemType Get_Top(StackPtr st)          //弹出栈顶
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Get_Top  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return st->top->data;
	}
}

5.申请新空间

static NodePtr Apply_Node(ElemType val)        //申请空间
{
	NodePtr s = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));
	assert(s!=NULL);
	if(s == NULL)  return NULL;

	s->data = val;
	s->next = NULL;
	return s;
}

6.销毁

int Destroy_LinkStack(StackPtr st)        //销毁
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Destroy  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}
	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		return false;
	}
	
	while(st->top!=NULL)
	{
		Pop_LinkStack(st);
	}
	st->top = NULL;
	return true;
}

7.判空

int Empty_LinkStack(StackPtr st)         //判空
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  IsEmpty  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	if(st->top == NULL)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

总代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

typedef int ElemType;

typedef struct Node      //链表 
{
	ElemType data;
	Node *next;
}*NodePtr;

typedef struct Stack      //栈 
{
	NodePtr top;
}*StackPtr;

static NodePtr Apply_Node(ElemType val)        //申请空间
{
	NodePtr s = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));
	assert(s!=NULL);
	if(s == NULL)  return NULL;

	s->data = val;
	s->next = NULL;
	return s;
}

int Empty_LinkStack(StackPtr st)         //判空
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  IsEmpty  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	if(st->top == NULL)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

int Init_LinkStack(StackPtr st)        //初始化
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Init  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	st->top = NULL;
	return true;
}

int Push_LinkStack(StackPtr st,ElemType val)        //入栈
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Push  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	NodePtr s = Apply_Node(val);

	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		st->top = s;
	}
	else
	{
		s->next = st->top;
		st->top = s;
	}

	return true;
}

int Pop_LinkStack(StackPtr st)         //出栈
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Pop  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		return false;
	}

	NodePtr s = st->top;
	st->top = s->next;
	free(s);
	s = NULL;
	return true;
}

ElemType Get_Top(StackPtr st)          //弹出栈顶
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Get_Top  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}

	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return st->top->data;
	}
}

int Destroy_LinkStack(StackPtr st)        //销毁
{
	assert(st!=NULL);
	if(st == NULL)
	{
		printf("%s:%d  Destroy  is  error\n",__FILE__,__LINE__);
		exit(0);
	}
	if(Empty_LinkStack(st))
	{
		return false;
	}
	
	while(st->top!=NULL)
	{
		Pop_LinkStack(st);
	}
	st->top = NULL;
	return true;
}

int main()
{
	//以下为测试内容---------------- 
	Stack st;
	Init_LinkStack(&st);
	for(int i=0;i<10;i++)
	{
		Push_LinkStack(&st,i);
	}
	printf("%d  ",Get_Top(&st));
	Pop_LinkStack(&st);
	printf("%d  ",Get_Top(&st));
	Pop_LinkStack(&st);
	printf("%d  ",Get_Top(&st));
	Pop_LinkStack(&st);
	printf("%d  ",Get_Top(&st));
	Pop_LinkStack(&st);
	printf("%d  ",Get_Top(&st));
	Pop_LinkStack(&st);
	Destroy_LinkStack(&st);
	return 0;
}