栈的链表实现

Posted 2020-11-15 wjundong

栈的链表实现

链栈结构如下图所示：len用来存储栈中元素个数

图示：当链表为空时，即栈为空栈时插入情况

图示：非空时插入

图示：弹出栈顶

示例代码

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

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef int Status;
typedef int SElemType;

typedef struct SLNode{
    SElemType data;
    struct SLNode * next;
}SLNode;

typedef struct 
{
    SLNode * head;   /* 指向链表头结点 */
    int len;         /* 栈元素的长度 */
}*SLinkList,SList;


/* 构造一个空战 */
Status InitStack(SLinkList *S)
{
    *S = (SLinkList)malloc(sizeof(SList)); /* 创建一个链表 */
    if(!S)
        return ERROR;
    (*S)->head = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode)); /* 创建头结点 */
    if(!(*S)->head) {
        free(*S);
        return ERROR;
    }
    (*S)->len = 0;           /* 栈元素长度初始化为0 */
    (*S)->head->next = NULL; /* 初始为空链表 */
    return OK;
}

/* 销毁栈S，S不再存在 */
Status DestoryStack(SLinkList *S)
{
    if(!(*S) || !(*S)->head)
        return ERROR;
    SLNode * p, * q;
    p = (*S)->head->next; /* 指向第一个结点 */
    while(p) { /* 该结点存在 */
        q = p->next;
        free(p);
        p = q;
    }
    free((*S)->head);
    free((*S));
    *S = NULL;  /* 销毁S指针本身 */
    return OK;
}

/* 把栈S置为空栈 */
Status ClearStack(SLinkList S)
{   
    if(!S || !S->head)
        return ERROR;
    SLNode * p, * q;
    p = S->head->next; /* 指向第一个结点 */
    while(p) { /* 该结点存在 */
        q = p->next;
        free(p);
        p = q;
    }
    S->head->next = NULL;
    /* 这里要注意，S->head->next指向的那片内存已经free掉了
     * 但是S->head->next 还是指向哪里，需要将其指向空 */
    return OK;
}

/* 如果栈为空则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status StackEmpty(SLinkList S)
{
    if(!S || !S->head)
        return ERROR;
    if(!(S->head->next))    /* 如果第一个元素为空 */
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

/* 返回栈的长度 */
int StackLength(SLinkList S)
{
    if(!S || !S->head)
        return ERROR;
    return S->len;
}

/* 插入元素e为新的栈顶 */
Status Push(SLinkList S, SElemType e)
{
    if(!S || !S->head)
        return ERROR;
    SLNode *p;
    p = (SLNode *)malloc(sizeof(SLNode)); /* 新建一个结点 */
    if(!p)
        return ERROR;
    p->data = e;
    p->next = S->head->next;
    S->head->next = p;
    S->len++;   /* 栈元素计数器加1 */
    return OK;
}

/* 若栈不空，则弹出栈顶元素，用e保存返回值 */
Status Pop(SLinkList S,SElemType *e)
{
    if(!S || !S->head || !S->head->next)
        return ERROR;
    SLNode * p = S->head->next;  /* 指向第一个结点,备份起来 */
    S->head->next = p->next;     /* 将S->head->next 指向第二个结点 */
    *e = p->data;
    free(p);
    S->len--;   /* 栈元素计数器减1 */
    return OK;
}

/* 若栈不为空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK,否则返回ERROR */
Status GetTop(SLinkList S, SElemType *e)
{
    if(!S || !S->head || !S->head->next)
        return ERROR;
    *e = S->head->next->data; /* 取出第一个结点的数据 */
    return OK;
}

/* 从栈顶往下打印栈中的数据 */
void printSList(SLinkList S)
{
    if(!(S) || !(S)->head)
        return ;
    SLNode * p = S->head->next; /* 指向第一个结点 */
    while(p) {
         printf("%d ",p->data);
         p = p->next;
    }
    printf("
");
}

int main()
{
    SLinkList pS;
    SElemType e;

    // 初始化栈
    InitStack(&pS);
    
    // push 测试
    for(int i=1;i<=110;i++) {
        Push(pS,i);
    }

    // 获取栈长度测试
    printf("len %d
",StackLength(pS));

    // 弹出栈顶 
    Pop(pS,&e);
    printf("pop %d
",e);
    printf("len %d
",StackLength(pS));

    // 打印栈测试
    printSList(pS);

    // 获取栈顶测试
    GetTop(pS,&e);
    printf("top %d
",e);

    // 销毁测试
    DestoryStack(&pS);
    printf("
return 0
");
}