定义
栈是限定只能在表尾删除和插入操作的线性表。
允许插入和删除的一端称为栈顶（top），另一端称为栈底（bottom）。栈又称为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称LIFO结构。
栈的插入操作称为进栈，也称压栈、入栈。
栈的删除操作称为出栈，也称弹栈。
栈的抽象数据结构
由于栈本身就是一个线性表，所以线性表的操作特性它都具备，针对它的特殊性，在它的操作上可能会有一些变化。将进栈和出栈分别改名为push和pop。
由于栈本身是一个线性表，所以线性表的顺序存储结构和链式存储结构同样适用于栈。
栈的链式存储框架搭建
链式栈的结点
typedef struct LINKNODE { struct LINKNODE* next; }LinkNode;
链式栈
typedef struct LINKSTACK { LinkNode head; int size; }LinkStack;
构架搭建
//初始化栈 LinkStack *Init_LinkStack(); //入栈 void Push_LinkStack(LinkStack* stack, LinkNode* data); //返回栈顶元素 LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack); //出栈 void Pop_LinkStack(LinkStack* stack); //返回栈中元素个数 int Size_LinkStack(LinkStack* stack); //清空栈 void Clear_LinkStack(LinkStack* stack); //销毁栈 void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack);
栈的链式存储框架实现
初始化栈
LinkStack *Init_LinkStack() { LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack)); stack->head.next = NULL; stack->size = 0; return stack; }
入栈
void Push_LinkStack(LinkStack* stack, LinkNode* data) { if (stack == NULL) return ; if (data == NULL) return ; data->next = stack->head.next; stack->head.next = data; stack->size++; }
返回栈顶元素
LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack) { if (stack == NULL) return NULL; if (stack->size == 0) return NULL; return stack->head.next; }
出栈
void Pop_LinkStack(LinkStack* stack) { if (stack == NULL) return; if (stack->size == 0) return; //第一个有效结点 LinkNode* pNext = stack->head.next; stack->head.next = pNext->next; stack->size--; }
返回栈中元素个数
int Size_LinkStack(LinkStack* stack) { if (stack == NULL) return -1; return stack->size; }
清空栈
void Clear_LinkStack(LinkStack* stack) { if (stack == NULL) return; stack->head.next = NULL; stack->size = 0; }
销毁栈
void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack) { if (stack == NULL) return; free(stack); }
栈的链式存储框架测试
测试思路
创建栈
LinkStack *stack = Init_LinkStack();
创建数据
创建数据包括两步：创建结构体类型和数据初始化
创建结构体类型
typedef struct PERSON { LinkNode node; char name[64]; int age; }Person;
数据初始化
Person p1, p2, p3, p4, p5; strcpy(p1.name, "aaa"); strcpy(p2.name, "bbb"); strcpy(p3.name, "ccc"); strcpy(p4.name, "ddd"); strcpy(p5.name, "eee"); p1.age = 10; p2.age = 20; p3.age = 30; p4.age = 40; p5.age = 50;
入栈
Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p1); Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p2); Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p3); Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p4); Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p5);
输出
while (Size_LinkStack(stack)>0) { //取出栈顶元素 Person* p = (Person*)Top_LinkStack(stack); printf("Name:%s Age:%d ", p->name, p->age); //弹出栈顶元素 Pop_LinkStack(stack); }
销毁栈
FreeSpace_LinkStack(stack);
运行结果
源码
LinkStack.h
1 #pragma once 2 3 #include<stdlib.h> 4 #include<stdio.h> 5 6 //链式栈的结点 7 typedef struct LINKNODE { 8 struct LINKNODE* next; 9 }LinkNode; 10 11 //链式栈 12 typedef struct LINKSTACK { 13 LinkNode head; 14 int size; 15 }LinkStack; 16 17 //初始化栈 18 LinkStack *Init_LinkStack(); 19 //入栈 20 void Push_LinkStack(LinkStack* stack, LinkNode* data); 21 //返回栈顶元素 22 LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack); 23 //出栈 24 void Pop_LinkStack(LinkStack* stack); 25 //返回栈中元素个数 26 int Size_LinkStack(LinkStack* stack); 27 //清空栈 28 void Clear_LinkStack(LinkStack* stack); 29 //销毁栈 30 void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack);
LinkStack.c
1 #include"LinkStack.h" 2 3 //初始化栈 4 LinkStack *Init_LinkStack() 5 { 6 LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack)); 7 stack->head.next = NULL; 8 stack->size = 0; 9 return stack; 10 } 11 //入栈 12 void Push_LinkStack(LinkStack* stack, LinkNode* data) 13 { 14 if (stack == NULL) 15 return ; 16 if (data == NULL) 17 return ; 18 data->next = stack->head.next; 19 stack->head.next = data; 20 stack->size++; 21 } 22 //返回栈顶元素 23 LinkNode* Top_LinkStack(LinkStack* stack) 24 { 25 if (stack == NULL) 26 return NULL; 27 if (stack->size == 0) 28 return NULL; 29 return stack->head.next; 30 } 31 //出栈 32 void Pop_LinkStack(LinkStack* stack) 33 { 34 if (stack == NULL) 35 return; 36 if (stack->size == 0) 37 return; 38 //第一个有效结点 39 LinkNode* pNext = stack->head.next; 40 stack->head.next = pNext->next; 41 stack->size--; 42 } 43 44 //返回栈中元素个数 45 int Size_LinkStack(LinkStack* stack) 46 { 47 if (stack == NULL) 48 return -1; 49 return stack->size; 50 } 51 //清空栈 52 void Clear_LinkStack(LinkStack* stack) 53 { 54 if (stack == NULL) 55 return; 56 stack->head.next = NULL; 57 stack->size = 0; 58 } 59 //销毁栈 60 void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack) 61 { 62 if (stack == NULL) 63 return; 64 free(stack); 65 }
main.c
1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 2 3 #include<stdlib.h> 4 #include<stdio.h> 5 #include<string.h> 6 #include"LinkStack.h" 7 8 typedef struct PERSON { 9 LinkNode node; 10 char name[64]; 11 int age; 12 }Person; 13 14 int main() 15 { 16 //创建栈 17 LinkStack *stack = Init_LinkStack(); 18 19 //创建数据 20 Person p1, p2, p3, p4, p5; 21 strcpy(p1.name, "aaa"); 22 strcpy(p2.name, "bbb"); 23 strcpy(p3.name, "ccc"); 24 strcpy(p4.name, "ddd"); 25 strcpy(p5.name, "eee"); 26 p1.age = 10; 27 p2.age = 20; 28 p3.age = 30; 29 p4.age = 40; 30 p5.age = 50; 31 32 //入栈 33 Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p1); 34 Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p2); 35 Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p3); 36 Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p4); 37 Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p5); 38 39 //输出 40 while (Size_LinkStack(stack)>0) 41 { 42 //取出栈顶元素 43 Person* p = (Person*)Top_LinkStack(stack); 44 printf("Name:%s Age:%d ", p->name, p->age); 45 //弹出栈顶元素 46 Pop_LinkStack(stack); 47 } 48 //销毁栈 49 FreeSpace_LinkStack(stack); 50 51 return 0; 52 }