C语言数据结构之链式栈

栈的链式存储结构简称为链式栈

链式栈是通过单链表来实现的。每次入栈一个元素，向链表中添加一个节点(相当于头插法)，出栈一个元素，释放一个节点。

链式栈是通过单链表来实现的。每次入栈一个元素，向链表中添加一个节点，出栈一个元素，释放一个节点。因为栈具有“后进先出”的特点，如果每次在链表的尾部进行插入和删除，就要遍历整个链表来找到尾节点。而在头部进行插入和删除时，只需根据头指针即可找到链表的首元素结点。而无需遍历链表。所以链式栈的出，入栈通过对链表进行头删和头插来实现。

1. 链式栈的结点结构

链式栈是有单链表来实现的，所以与单链表的结点结构相同。由数据域和指向下一个结点的指针域（next域）组成。

//链式结构  =数据域+指针域
struct Node
{int data;struct Node *next;
};

2. 链式栈的初始化

与单链表的初始化相同，可以设置函数单独先对每个节点进行初始化操作。

//  2、创建节点  为插入做准备，学习数据的时候，一定要把功能划分明确
struct Node *createNode(int data)
{struct Node *newNode = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));newNode->data = data;newNode->next = NULL;return newNode;  返回指针变量
}

3、表头插入
// 插在头结点之后插队插入，不能越过头结点
// 插队插入，不能越过头结点

void insertNodeByHead(struct Node *headNode, int data)  //表头法插入
{// 1、插入的新节点的定义变量struct Node* newNode = createNode(data);// 2、 插在头结点之后  插队插入，不能越过头结点newNode->next = headNode->next;headNode->next = newNode;
}

4、打印，浏览信息

void printList(struct Node *headNode)  //打印，浏览信息
{//  有表头，要从第二个节点开始打印struct Node *pMove = headNode->next;while (pMove != NULL){printf("%d\t", pMove->data);pMove = pMove->next;}printf("\n");
}

5、栈操作

struct  stack
{struct Node* stackTop;    //  用栈顶指针表示整个链表int size;                 //  数据结构中的万金油  记录数据结构中元素的个数};//  1、指针----->指针变量  动态内存申请//  2、初始化变量//  3、返回变量
struct  stack *createStack()
{//1、指针----->指针变量struct  stack *mystack = (struct  stack*)malloc(sizeof(struct  stack));//2、初始化变量mystack->size = 0;mystack->stackTop = NULL;//3、返回变量return mystack;
}//入栈函数
/*  将指定的数据压入栈 */
void push(struct  stack *mystack, int data)
{//入栈操作----->链表的表头插入//无表头的链表struct Node *newNode = createNode(data);newNode->next = mystack->stackTop;  //新来元素的下一个next指向栈顶指针，连续存储mystack->stackTop = newNode;   //用栈顶指针  永远指向新来的元素mystack->size++;
}int getTop(struct  stack *mystack)  //获取栈顶元素
{if (mystack->size == 0){printf("栈为空！，无法获取");system("pause");return mystack->size;}return mystack->stackTop->data;}void pop(struct  stack *mystack)
{if (mystack->size == 0){printf("栈为空！，无法出栈");system("pause");}else{//  无表头的链表进行删除struct Node *nextNode = mystack->stackTop->next;  //先保存记录free(mystack->stackTop);  //将原先节点的占用的内存释放mystack->stackTop = nextNode;mystack->size--;}
}int empty(struct  stack *mystack)
{if (mystack->size == 0){return 0;}elsereturn 1;//返回1，代表栈不为空}

6、总代码

/*栈的应用
// 1、寻路算法  迷宫
// 2、悔棋退步问题
// 3、了解栈  FILO  先进后出  先存后拿
// 4、属于自己的编译方式
// 5、解决问题的能力
*/#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//链式结构  =数据域+指针域
struct Node
{int data;struct Node *next;
};//  2、创建节点  为插入做准备，学习数据的时候，一定要把功能划分明确
struct Node *createNode(int data)
{struct Node *newNode = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));newNode->data = data;newNode->next = NULL;return newNode;  返回指针变量
}//  3、表头插入
//  插在头结点之后  插队插入，不能越过头结点
//  插队插入，不能越过头结点// 函数参数设计是具有含义的：插入那个链表？？插入的新节点的定义变量
void insertNodeByHead(struct Node *headNode, int data)  //表头法插入
{// 1、插入的新节点的定义变量struct Node* newNode = createNode(data);// 2、 插在头结点之后  插队插入，不能越过头结点newNode->next = headNode->next;headNode->next = newNode;
}//  4、表尾插入
void insertNodeByTail(struct Node *headNode, int data)
{struct Node* newNode = createNode(data);struct Node* tailNode = headNode;while (tailNode->next != NULL){tailNode = tailNode->next;}tailNode->next = newNode;
}void printList(struct Node *headNode)  //打印，浏览信息
{//  有表头，要从第二个节点开始打印struct Node *pMove = headNode->next;while (pMove != NULL){printf("%d\t", pMove->data);pMove = pMove->next;}printf("\n");
}/****************************栈操作********************/
//    用结构体封装一个栈
struct  stack
{struct Node* stackTop;    //  用栈顶指针表示整个链表int size;                 //  数据结构中的万金油  记录数据结构中元素的个数};//  1、指针----->指针变量  动态内存申请//  2、初始化变量//  3、返回变量
struct  stack *createStack()
{//1、指针----->指针变量struct  stack *mystack = (struct  stack*)malloc(sizeof(struct  stack));//2、初始化变量mystack->size = 0;mystack->stackTop = NULL;//3、返回变量return mystack;
}//入栈函数
/*  将指定的数据压入栈 */
void push(struct  stack *mystack, int data)
{//入栈操作----->链表的表头插入//无表头的链表struct Node *newNode = createNode(data);newNode->next = mystack->stackTop;  //新来元素的下一个next指向栈顶指针，连续存储mystack->stackTop = newNode;   //用栈顶指针  永远指向新来的元素mystack->size++;
}int getTop(struct  stack *mystack)  //获取栈顶元素
{if (mystack->size == 0){printf("栈为空！，无法获取");system("pause");return mystack->size;}return mystack->stackTop->data;}void pop(struct  stack *mystack)
{if (mystack->size == 0){printf("栈为空！，无法出栈");system("pause");}else{//  无表头的链表进行删除struct Node *nextNode = mystack->stackTop->next;  //先保存记录free(mystack->stackTop);  //将原先节点的占用的内存释放mystack->stackTop = nextNode;mystack->size--;}
}int empty(struct  stack *mystack)
{if (mystack->size == 0){return 0;}elsereturn 1;//返回1，代表栈不为空}
int main()
{//1、链表的实质：结构体变量  和结构体变量  连接在一起struct stack *mystack = createStack();push(mystack, 1);push(mystack, 2);push(mystack, 3);push(mystack, 4);push(mystack, 5);while (empty(mystack)){printf("%d---->\t", getTop(mystack));pop(mystack);}printf("\n");system("pause");return 0;
}

将1 2 3 4 5 入栈，然后出栈

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