C语言实现栈(基于链表)

本文介绍了如何使用链表在C语言中实现栈。通过链表实现的栈理论上容量无限,且讨论了如何避免在传参过程中改变原有栈的状态。文章提到了两种实现方式:通过返回指针和使用二级指针,并提供了相应的测试代码。

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栈的底层数据结构可以是数组,也可以是链表,用链表实现栈,理论上是无限大的

下面是链栈的实现代码

#include<stdbool.h>
#include<stdlib.h>
typedef int datatype;

//Link Stack 实现顺序栈,使用链表来实现

// struct LinkList
// {
//     datatype data;
//     struct LinkList *next;
// };

struct stack
{
    datatype data;
    struct stack *next;
};

typedef struct stack Stack;
//创建栈
Stack *s;
//初始化栈
void init()
{
    s=NULL;
}

//判断栈是否为空
bool Empty()
{
    if(s==NULL)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

//判断栈是否已满了
// void full(Stack *s)
// {
//     if(s->top==realsize-1)
//     {
//         realsize++;
//         s->data=(datatype *)realloc(s->data,realsize);
//     }
// }

//入栈
void Push(datatype element)
{
    Stack *p = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
    p->data=element;
    p->next=s;
    s=p;             
}

//出栈
void Pop()
{
    if(!Empty(s))
    {
        s=s->next;
    }
    else
    {
        printf("栈空\n");
    }
}

//取栈顶元素
datatype Top()
{
    if(!Empty(s))
    {
        return s->data;
    }
    else
    {
        printf("栈空\n");
    }
}

//销毁栈
void Destroy()
{
    free(s);//因该销毁每一个元素
    s=NULL;
    // free(s.data); //容易导致失败
}

测试代码

#include<stdio.h>
#include "LinkStack.h"
int main()
{
    int i=0;
    // struct stack s;
  
### C语言链表实现 在C语言中,是一种遵循“后进先出”(LIFO, Last In First Out)原则的数据结构。通过链表实现可以充分利用动态内存分配的优势,使得的空间大小可以根据实际需求进行调整。 以下是基于单向链表实现的一个完整示例代码: #### 定义节点结构 为了构建链表形式的,首先定义一个节点结构 `snode` 和其数据类型 `selemtype`[^3]。 ```c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef int selemtype; // 元素类型设为int typedef struct snode { selemtype data; // 数据域 struct snode* next; // 指针域指向下一个节点 } stack_node; ``` --- #### 初始化 初始化操作用于创建一个新的空,通常设置顶指针为空即可。 ```c stack_node* init_stack() { return NULL; // 初始时为空,直接返回NULL作为顶指针 } ``` --- #### 入操作 (Push)是指将新元素添加到顶的操作。由于链表的特点,在头部插入最为高效。 ```c void push(stack_node** top, selemtype value) { stack_node* new_node = (stack_node*)malloc(sizeof(stack_node)); // 动态申请内存 if (!new_node) { printf("Memory allocation failed!\n"); exit(-1); } new_node->data = value; // 设置当前节点的数据部分 new_node->next = *top; // 新节点的下一节点指向原*top = new_node; // 更新顶指针为新的节点 } ``` --- #### 出操作 (Pop)是从顶移除并返回最上面的元素。如果为空,则无法执行出操作。 ```c selemtype pop(stack_node** top) { if (*top == NULL) { // 如果为空则报错 printf("Stack is empty! Cannot perform pop operation.\n"); exit(-1); } stack_node* temp = *top; // 记录当前顶节点 selemtype result = temp->data; // 获取顶元素值 *top = (*top)->next; // 将顶指针移动至下一位 free(temp); // 释放旧顶节点占用的内存 return result; // 返回被弹出的元素值 } ``` --- #### 查看顶元素 (Top) 查看顶元素而不改变的内容是一个常见的功能。 ```c selemtype peek(const stack_node* top) { if (top == NULL) { // 若为空则报错 printf("Stack is empty! No element to peek.\n"); exit(-1); } return top->data; // 返回顶元素值 } ``` --- #### 销毁整个 当不再需要使用时,可以通过遍历的方式逐个销毁所有节点。 ```c void destroy_stack(stack_node** top) { while (*top != NULL) { // 当不为空时循环删除节点 stack_node* temp = *top; *top = (*top)->next; free(temp); // 释放当前节点内存 } } ``` --- #### 测试代码 下面是一段完整的测试代码,演示如何使用上述函数完成的基本操作。 ```c int main() { stack_node* my_stack = init_stack(); // 创建初始 push(&my_stack, 10); // 插入几个整数 push(&my_stack, 20); push(&my_stack, 30); printf("Top of the stack: %d\n", peek(my_stack)); // 输出顶元素 printf("Popped from stack: %d\n", pop(&my_stack)); // 弹出一次 printf("New top after popping: %d\n", peek(my_stack)); destroy_stack(&my_stack); // 清理资源 return 0; } ``` 运行以上代码会依次展示的行为逻辑以及最终清理过程。 --- #### 总结 该实现利用了链表的优点实现了动态扩展能力较强的结构。相比数组固定长度的形式更加灵活,适合处理未知数量范围内的数据存储场景[^2]。
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