链栈及思考

链栈及思考

---

---

1 创建结构

typedef struct SNode {
    int data;
    struct SNode * next;
}SNode, *LinkStack;

这里创建了一个结点，其中包含数据域data和指针域next，二者共同构成结点SNode，引用的方式举例：
SNode k – 声明一个结点
SNode * s – 声明一个指向结点的指针
LinkStack L – 声明一个链表指针（依旧是指向结点的指针）
SNode ** s/LinkStack * s – 声明指向结点的指针的指针（二重指针）

---

2 初始化

bool InitStack(LinkStack * head) {  // 传入的是头指针的地址
    // 创建头结点
    SNode * L;
    L = (SNode *) malloc(sizeof(SNode));
    // 如果内存空间不足以分配头结点，则退出函数
    if (L == NULL)
        return false;
    L->next = NULL;
    // 将头结点的地址赋值给头指针
    *head = L;
    return true;
}

因为要改变头指针的指向所以传入的是头指针的地址
首先创建头结点
这里的L是指向头结点的指针
所以最后需要将指针L的值（头结点的地址）赋值给头指针*head = L;

使用方式如下：

SNode * L;
InitStack(&L);

注释：我们当然可以不这么麻烦，把传入设为void，然后return一个头指针的地址，比如以下代码

SNode * InitStack(void) {
    SNode * L;
    L = (SNode *) malloc(sizeof(SNode));
    if (L == NULL)
        return NULL;
    L->next = NULL;
    // 返回地址
    return L;
}

然后在main里面这样引用：

SNode * L;
L = InitStack();

---

3 判空

判断栈空之需要判断头结点的指针域是否指向NULL即可

bool isEmpty(LinkStack L) {
    if (L->next == NULL)
        return true;
    else
        return false;
}

---

4 向栈中添加元素

因为栈是操作受限的线性表，所以插入操作只能从栈顶操作
也即链栈中只能用头插法插入
注意代码顺序
p->data = e;
p->next = L->next;
L->next = p;
当压入第一个元素的时候要特殊处理

bool Push(LinkStack L, int e) {
    if (L == NULL)
        return false;
    SNode * p;
    p = (SNode *) malloc(sizeof(SNode));
    p->data = e;
    if (L->next == NULL)
        p->next = NULL;
    else
        p->next = L->next;
    L->next = p;
    return true;
}

---

5 从栈中删除元素

只能从栈顶进行出栈
注意，为了代码规范，在free后记得将指针赋NULL
注意代码顺序：
p = L->next;
L->next = p->next;
free(p);
p = NULL;
当销毁栈底元素时要特殊处理

bool Pop(LinkStack L, int * e) {
    if (isEmpty(L))
        return false;
    SNode * p;
    p = L->next;
    *e = p->data;
    if (p->next == NULL)
        L->next = NULL;
    else
        L->next = p->next;
    free(p);
    p = NULL;
    return true;
}

---

6 销毁栈

依次出栈并释放，最后释放头结点

bool DelStack(LinkStack L) {
    if (L == NULL)
        return true;
    if (isEmpty(L)) {
        free(L);
        L = NULL;
        return true;
    }
    int e;
    while (!isEmpty(L)) {
        Pop(L, &e);
        printf("删除结点：%3d\n", e);
    }
    free(L);
    L = NULL;
    printf("删除头结点\n");
    return true;
}

---

完整代码

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

typedef struct SNode {
    int data;
    struct SNode * next;
}SNode, *LinkStack;

bool InitStack(LinkStack * head);
bool isEmpty(LinkStack L);
bool Push(LinkStack L, int e);
bool Pop(LinkStack L, int * e);
void ShowStack(const SNode * L);
bool DelStack(LinkStack L);

int main(void ) {

    SNode * L;
    InitStack(&L);
    /*
     * 这里传入的是头指针的地址
     * 目的在于能够让函数更改头指针指向的地址
     * 即更改头指针的值，使头指针指向头结点
     * 这里传入的参数应该为 struct SNode ** 即指向头指针的指针（头指针的地址）
     *
     * 如果不用这种形式，可以把传入参数设为void，函数的返回值设为指针（头结点的地址）
     * 将得到的地址赋给main中的头指针
     */

    int e = 0;
    scanf("%d", &e);
    while (e != -1) {
        Push(L, e);
        while (getchar() != '\n')
            continue;
        scanf("%d", &e);
    }
    ShowStack(L);
    DelStack(L);

    return 0;
}

bool InitStack(LinkStack * head) {  // 传入的是头指针的地址
    // 创建头结点
    SNode * L;
    L = (SNode *) malloc(sizeof(SNode));
    // 如果内存空间不足以分配头结点，则退出函数
    if (L == NULL)
        return false;
    L->next = NULL;
    // 将头结点的地址赋值给头指针
    *head = L;
    return true;
}

bool isEmpty(LinkStack L) {
    if (L->next == NULL)
        return true;
    else
        return false;
}

bool Push(LinkStack L, int e) {
    if (L == NULL)
        return false;
    SNode * p;
    p = (SNode *) malloc(sizeof(SNode));
    p->data = e;
    if (L->next == NULL)
        p->next = NULL;
    else
        p->next = L->next;
    L->next = p;
    return true;
}

bool Pop(LinkStack L, int * e) {
    if (isEmpty(L))
        return false;
    SNode * p;
    p = L->next;
    *e = p->data;
    if (p->next == NULL)
        L->next = NULL;
    else
        L->next = p->next;
    free(p);
    p = NULL;
    return true;
}

void ShowStack(const SNode * L) {
    if (L == NULL)
        return;
    SNode * p = L->next;
    while (p != NULL) {
        printf("%d\t", p->data);
        p = p->next;
    }
    putchar('\n');
}

bool DelStack(LinkStack L) {
    if (L == NULL)
        return true;
    if (isEmpty(L)) {
        free(L);
        L = NULL;
        return true;
    }
    int e;
    while (!isEmpty(L)) {
        Pop(L, &e);
        printf("删除结点：%3d\n", e);
    }
    free(L);
    L = NULL;
    printf("删除头结点\n");
    return true;
}