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链栈的定义
栈的链式存储结构，简称为链栈
链栈 VS 顺序栈
如果使用过程中元素变化不可预料，有时很小，有时非常大，最好使用链栈。
反之，如果它的变化在可控范围内，建议使用顺序栈会更好一点儿（节省空间）
链栈代码实现（ C、Java）
C 语言实现
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 链栈结构 */
typedef struct StackNode
{
SElemType data;
struct StackNode *next;
}StackNode,*LinkStackPtr;
typedef struct
{
LinkStackPtr top;
int count;
}LinkStack;
Status visit(SElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造一个空栈S */
Status InitStack(LinkStack *S)
{
S->top = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
if(!S->top)
return ERROR;
S->top=NULL;
S->count=0;
return OK;
}
/* 把S置为空栈 */
Status ClearStack(LinkStack *S)
{
LinkStackPtr p,q;
p=S->top;
while(p)
{
q=p;
p=p->next;
free(q);
}
S->count=0;
return OK;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status StackEmpty(LinkStack S)
{
if (S.count==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int StackLength(LinkStack S)
{
return S.count;
}
/* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */
Status GetTop(LinkStack S,SElemType *e)
{
if (S.top==NULL)
return ERROR;
else
*e=S.top->data;
return OK;
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
Status Push(LinkStack *S,SElemType e)
{
LinkStackPtr s=(LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
s->data=e;
s->next=S->top; /* 把当前的栈顶元素赋值给新结点的直接后继，见图中① */
S->top=s; /* 将新的结点s赋值给栈顶指针，见图中② */
S->count++;
return OK;
}
/* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
Status Pop(LinkStack *S,SElemType *e)
{
LinkStackPtr p;
if(StackEmpty(*S))
return ERROR;
*e=S->top->data;
p=S->top; /* 将栈顶结点赋值给p，见图中③ */
S->top=S->top->next; /* 使得栈顶指针下移一位，指向后一结点，见图中④ */
free(p); /* 释放结点p */
S->count--;
return OK;
}
Status StackTraverse(LinkStack S)
{
LinkStackPtr p;
p=S.top;
while(p)
{
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
int j;
LinkStack s;
int e;
if(InitStack(&s)==OK)
for(j=1;j<=10;j++)
Push(&s,j);
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
Pop(&s,&e);
printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
printf("栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
GetTop(s,&e);
printf("栈顶元素 e=%d 栈的长度为%d\n",e,StackLength(s));
ClearStack(&s);
printf("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
return 0;
}
Java 语言实现
package com.example.stack;
/* 链栈结构 */
public class LinkStack<T> {
@SuppressWarnings("hiding")
class Node<T> {
protected Node<T> next;
protected T data;
public Node(T data){
this.data = data;
}
}
/* 栈顶节点 */
public Node<T> head;
/*链栈长度 */
private int size;
/* 构造一个空栈S */
int initStack(){
this.head = new Node<T>(null);
this.size = 0;
return 1;
}
/* 把S置为空栈 */
int clearStack(){
//无法做到像C语言中的free()，直接放到内存空间
Node<T> tempNode = new Node<T>(null);
tempNode = this.head;
while(tempNode != null){
tempNode = tempNode.next;
}
return 1;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
boolean stackEmpty(){
if(this.size == 0)
return true;
else
return false;
}
/* 返回的size，即栈的长度 */
int stackLength(){
return this.size;
}
/* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */
T getTop(){
if(this.head == null)
throw new NullPointerException("为空栈！");
else
return this.head.data;
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素
* 这里的next类似于线性链表结构的 prior
*/
int push(T elem){
Node<T> tempNode = new Node<T>(elem);
tempNode.next = this.head;
this.head = tempNode;
this.head = tempNode;
this.size++;
return 1;
}
/* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
T pop(){
if(this.size == 0)
throw new NullPointerException("为空栈！");
T elem = this.head.data;
this.head = this.head.next;
this.size--;
return elem;
}
/* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素显示 */
void stackTraverse(){
Node<T> tempNode = this.head;
while(tempNode.data != null){
System.out.println(tempNode.data);
tempNode = tempNode.next;
}
}
public static void main(String[] args){
int j;
LinkStack<Integer> s = new LinkStack<Integer>();
if(s.initStack() == 1)
for(j=1;j<=10;j++)
s.push(j);
System.out.println("栈中元素依次为：");
s.stackTraverse();
System.out.println("弹出的栈顶元素 e=%d\n"+s.pop());
System.out.println("栈空否：%d(1:空 0:否)\n"+s.stackEmpty());
System.out.println("栈顶元素 e=%d "+s.getTop()+"栈的长度为%d\n"+s.stackLength());
s.clearStack();
System.out.println("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n"+s.stackEmpty());
}
}
