重学数据结构003――栈的基本操作及实现(链式存储)

1.栈的概念

展示只允许在其一端进行插入语删除操作的表。从定义上来说，栈其实也是线性表，因此栈也具备大多数线性表所具备的基本操作。但是，从定义上可知，栈在进行插入、删除操作时，只能在一端进行操作，这一端成为栈顶(top)。

栈最核心的操作主要是：进栈(Push)、出栈(Pop)、返回栈顶元素(Top)。 此外，栈还判断栈是否为空、创见栈、清空栈等操作。

既然是线性表，那么栈从实现方式来说主要有两种：顺序存储实现(数组)、链式存储实现(链表)。下面是链式存储实现方式下，站的数据结构定义：

typedef struct Node *PtrToNode;
typedef PtrToNode Stack;
typedef struct Node
{
int Element;
PtrToNode Next;
};

站的基本操作如下：

//判断栈是否为空
int IsEmpty(Stack S);
//创见栈
Stack CreateStack();
//销毁栈
void DisposeStack(Stack S);
//清空栈
void MakeEmpty(Stack S);
//进栈
void Push(int X,Stack S);
//返回栈顶元素
int Top(Stack S);
//出栈
void Pop(Stack S);

下面是一个完整的关于栈的基本操作的例子：

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

typedef struct Node *PtrToNode;
typedef PtrToNode Stack;
typedef struct Node
{
int Element;
PtrToNode Next;
};
int IsEmpty(Stack S);
Stack CreateStack();
void DisposeStack(Stack S);
void MakeEmpty(Stack S);
void Push(int X,Stack S);
int Top(Stack S);
void Pop(Stack S);

//判断栈是否为空
int IsEmpty(Stack S)
{
return S->Next == NULL;
}
//创建链栈
Stack CreateStack()
{
Stack S = malloc(sizeof(struct Node));
if(S == NULL)
{
printf("No enough memory!");
return NULL;
}
S->Next = NULL;
MakeEmpty(S);
return S;
}

void MakeEmpty(Stack S)
{
if(S == NULL)
{
printf("Use CreateStack First!");
}
else
{
while(!IsEmpty(S))
{
Pop(S);
}
}
}

void Push(int X,Stack S)
{
PtrToNode Tmp;
Tmp = malloc(sizeof(struct Node));
if(Tmp != NULL)
{
Tmp->Element = X;
Tmp->Next = S->Next;
S->Next = Tmp;
}
else
{
printf("Out of space!");
}
}

void Pop(Stack S)
{

if(IsEmpty(S))
{
printf("The Stack is Empty!");
}
else
{
PtrToNode Tmp = S->Next;
S->Next = Tmp->Next;
free(Tmp);
}
}

int Top(Stack S)
{
if(IsEmpty(S))
{
printf("The stack is empty!");
return 0;
}
else
{
return S->Next->Element;
}
}

int main(void)
{
Stack S = CreateStack();
int i;
for(i = 0; i < 5; i++)
{
Push(i,S);
}

while(!IsEmpty(S))
{
printf("%d\n",Top(S));
Pop(S);
}
return 0;
}

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