数据结构之链栈

简介

链栈是一种基于链表结构实现的栈，栈是一种具有后进先出（LIFO）特性的数据结构，只允许在栈顶进行插入（入栈）和删除（出栈）操作。

链栈由节点构成，每个节点包含两部分：数据域和指针域。数据域存储实际的数据，指针域指向下一个节点。链栈没有固定的容量限制，可以动态地增加或减少节点，因此在内存利用上比顺序栈更加灵活。

链栈节点结构

• 数据域：存储栈中的数据元素。
• 指针域：指向下一个节点的指针。

struct StackNode {
    DataType data;      // 数据域，存储数据元素
    StackNode* next;    // 指针域，指向下一个节点
};

链栈结构

• 头指针指向链栈的头节点（栈底），用于链栈的初始化。
• 栈顶指针指向链栈的栈顶节点，表示当前栈顶元素的位置。

struct LinkStack {
    StackNode* top;    // 栈顶指针
};

 链栈的基本操作

初始化操作

创建一个空链栈，并将栈顶指针置空。

bool InitStack(LiStack &Li){
	Li=(Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));//分配头节点
	if(Li==NULL){
		return false;
	} 
	Li->next=NULL;
	return true;
} 

判空

bool Empty(LiStack Li){
	if(Li->next==NULL){//头节点下一个为空 
		return true;
	}
	return false;
} 

入栈

bool InsertLiStack(LiStack &Li,int e){
	if(Li->next==NULL){//头节点下一个为空 
	return false;
}
	Linknode *s;
	s==(Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));
	s->data=e;
	s->next=Li->next;
	Li->next=s;
	return true;	
} 

出栈

bool DeleteLiStack(LiStack &Li,int e){
	if(Li->next==NULL){//头节点下一个为空 
	 return false;
 }
 	Linknode *s;
	s==(Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));
	s->next=Li->next;
	e=s->next->data;
	Li->next=s->next;
	return true;
} 

获得栈顶元素 

bool GetElem(LiStack Li,int &x){
	if(Li->next!=NULL){
		x=Li->next->data;
		return x;
	}
	return false;
} 

链栈小结

链栈的优点是可以动态地分配内存空间，不受固定容量的限制，但相应地会增加一定的内存开销。链栈适用于不确定栈大小的情况，或者在栈操作频繁、容量需求不断变化的场景下。

完整代码实现 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Linknode{
	int data;
	struct Linknode *next;
} Linknode,*LiStack;
//初始化一个链栈
bool InitStack(LiStack &Li){
	Li=(Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));//分配头节点
	if(Li==NULL){
		return false;
	} 
	Li->next=NULL;
	return true;
} 
//判空
bool Empty(LiStack Li){
	if(Li->next==NULL){//头节点下一个为空 
		return true;
	}
	return false;
} 
//入栈
bool InsertLiStack(LiStack &Li,int e){
	if(Li->next==NULL){//头节点下一个为空 
	return false;
}
	Linknode *s;
	s==(Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));
	s->data=e;
	s->next=Li->next;
	Li->next=s;
	return true;	
} 
//出栈
bool DeleteLiStack(LiStack &Li,int e){
	if(Li->next==NULL){//头节点下一个为空 
	 return false;
 }
 	Linknode *s;
	s==(Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));
	s->next=Li->next;
	e=s->next->data;
	Li->next=s->next;
	return true;
} 
//获得栈顶元素 
bool GetElem(LiStack Li,int &x){
	if(Li->next!=NULL){
		x=Li->next->data;
		return x;
	}
	return false;
} 
int main(){
	LiStack l;
	bool nool=InitStack(l);
	if(nool){
		printf("true");
	}
	else{
		printf("false");
	}
}