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追梦之旅【数据结构篇】——详解C语言实现链栈

追梦之旅【数据结构篇】——详解C语言实现链栈

详解C语言实现链栈~😎

  • 前言🙌
  • 整体实现内容分析💞
    • 1.头文件编码实现🙌
    • 2.功能文件编码实现🙌
    • 3.测试函数功能代码🙌
  • 总结撒花💞


追梦之旅,你我同行

   
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前言🙌

    哈喽各位友友们😊,我今天又学到了很多有趣的知识现在迫不及待的想和大家分享一下!😘我仅已此文,手把手带领大家详解C语言实现链栈~ 要是为了运用所学的链表的相关知识和算法。用代码来实现链栈,也就是用链表来实现栈。都是精华内容,可不要错过哟!!!😍😍😍

整体实现内容分析💞

在使用链表来实现链栈时,可以针对栈只在栈顶上后进先出的特点,找什么样的链表实现比较好。我通过比较后觉得采用单链表的结构,然后链表的首节点放在栈顶上。后面只需对首节点进行插入和删除即可。首先建立链表结构体,然后建立队列结构体,里面定义一个指向链表首节点的指head。然后依次实现栈的初始化,销毁,入栈,出栈,取栈顶元素,判断栈是否为空,栈上的元素个数,遍历栈上元素等这些基本功能

1.头文件编码实现🙌

头文件的编写的整体思路分析:

这里是有关头文件的编写和各种功能函数的声明,首先用typedef关键字给存储数据类型取别名,这样做的好处是以后想要改变栈的数据类型只需修改typedef int StDatetype;里的int即可。定义两个结构体,一个是链表的,一个是栈的。

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int StDatetype;
typedef struct StackNode
{struct StackNode* next;StDatetype data;}ST;
typedef struct Stack
{ST* head;}Stack;//初始化void StackInit(ST* ps);
//销毁
void StackDestory(ST* ps);
//入栈
void StackPush(ST* ps, StDatetype x);
//出栈
void StackPop(ST* ps);
//栈上的数据个数
int  StackSize(ST* ps);
//栈顶元素
StDatetype StackTop(ST* ps);
//判空
bool StackEmpty(ST* ps);

2.功能文件编码实现🙌

功能文件的编写的整体思路分析:

这里是功能文件的编写,在涉及到指针的地方,我都用了assert确保指针有效性,在free掉指针时,需要把指针置为空指针,避免野指针的问题。第一个是初始化函数,第二个是销毁函数实现。其中需要注意的是入栈和出栈的编写。入栈时,先用malloc函数动态申请一个空间,然后判断以下有没有开辟成功。需要注意的是,需要把newnode置为NULL,防止野指针的问题出现。然后将newnode的next指针指向head,然后让head指向newnode,这样就把元素入栈了。还有一种特殊情况是本来就是空的栈,则新生成的newnode就是head。出栈函数实现,需要定义一个next指针指向head下一个,确保把栈顶元素删除后,还能找到后面的元素。Free掉记得把指针置为NULL。其他函数没什么难点,注意以上几个点即可实现以下函数。

#include"Stack.h"
//初始化
void StackInit(Stack* ps)
{assert(ps);ps->head = NULL;}
//销毁
void StackDestory(Stack* ps)
{assert(ps);ST* cur = ps->head;while (cur){ST* next = cur->next;free(cur);cur = next;}ps->head = NULL;}
//入栈
void StackPush(Stack* ps, StDatetype x)
{assert(ps);ST* newnode = (ST*)malloc(sizeof(ST));if (newnode ==NULL){printf("malloc fail\\n");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (ps->head == NULL){ps->head = newnode;}else{newnode->next = ps->head;ps->head = newnode;}}
//出栈
void StackPop(Stack* ps)
{assert(ps);assert(!StackEmpty(ps));if (ps->head->next == NULL){free(ps->head);ps->head = NULL;}else{ST* next = ps->head->next;free(ps->head);ps->head = next;}
}
//栈上的数据个数int  StackSize(Stack * ps){assert(ps);int size = 0;ST* cur = ps->head;while (cur){size++;cur = cur->next;}return size;}//栈顶元素StDatetype StackTop(Stack* ps){assert(ps);assert(!StackEmpty(ps));return ps->head->data;}bool StackEmpty(Stack* ps)
{assert(ps);return ps->head == NULL;
}

3.测试函数功能代码🙌

#include"Stack.h"void Test1()
{Stack s;StackInit(&s);StackPush(&s, 1);StackPush(&s, 2);StackPush(&s, 3);StackPush(&s, 4);printf("栈上的元素个数:%d\\n", StackSize(&s));printf("栈顶元素:%d\\n", StackTop(&s));if (StackEmpty(&s)){printf("栈空\\n");}else{printf("栈不为空\\n");}printf("入栈输入顺序为1234,出栈顺序输出:\\n");while (!StackEmpty(&s)){printf("%d", StackTop(&s));StackPop(&s);}printf("\\n");if (StackEmpty(&s)){printf("栈空\\n");}else{printf("栈不为空\\n");}StackDestory(&s);printf("\\n");
}int main()
{Test1();return 0;
}

功能测试结果展示图:
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总结撒花💞

   本篇文章旨在分享详解C语言实现链栈。希望大家通过阅读此文有所收获本次关于栈的实现相对于之前链表的实现简单一点,指针的指向没有那么复杂,主要是对入栈和出栈的功能实现。但也有很多地方需要注意的。比如说,野指针的问题,动态开辟的空间一定要free掉,并且把指针置为NULL。用动态实现,相对于静态实现还比较灵活,也能对空间有很大的节省。
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