利用單向連結串列設計一個棧,實現“後進先出”的功能
棧記憶體自頂向下進行遞增,其實棧和順序表以及鏈式表都一樣,都屬於線性結構,儲存的資料的邏輯關係也是一對一的。
棧的一端是封閉的,資料的插入與刪除只能在棧的另一端進行,也就是棧遵循“*後進先出*”的原則。也被成為“LIFO”結構,意思是“last input first output”。
閉合的一端被稱為棧底(Stack Bottom),允許資料的插入與刪除的一端被稱為棧頂(Stack Top),不包含任何元素的棧被稱為空棧。
- l 把資料插入到棧空間的動作被稱為入棧或者壓棧,英文Push)
- l 從棧空間中刪除資料的動作被稱為出棧或者彈棧,英文Pop)
程式結構思路:
根據連結串列在頭部增刪比較簡單的特性。將單向連結串列的首結點當作棧頂,尾結點當作粘底,入棧相當於頭插操作,出棧相當於頭刪操作。
程式實現:
/********************************************************************************************
* file name: StackLList.c
* author : liaojx2016@126.com
* date : 2024/04/25
* function : Design stack interface to achieve “last input first output”
* note : None
*
* CopyRight (c) 2023-2024 liaojx2016@126.com All Right Reseverd
*
*********************************************************************************************/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdbool.h>
#include<stdlib.h>
//指的是單向連結串列中的結點有效資料型別,使用者可以根據需要進行修改
typedef int DataType_t;
//構造連結串列的結點,連結串列中所有結點的資料型別應該是相同的
typedef struct StackLinkedList
{
DataType_t data; //結點的資料域
struct StackLinkedList *next; //結點的指標域
}QueueLList_t;
/**********************************************************************************************
* func name : QueueLList_Create
* function : Create a empty stack link list to store hexadecimal digit
* func parameter : None
* return resuolt : Address of head node
* author : liaojx2016@126.com
* date : 2024/04/25
* note : None
* modify history : None
* function section: v1.0
*
**********************************************************************************************/
//建立一個空連結串列,空連結串列應該有一個頭結點,對連結串列進行初始化
QueueLList_t * QueueLList_Create(void)
{
//1.建立一個頭結點並對頭結點申請記憶體
QueueLList_t *Head = (QueueLList_t *)calloc(1,sizeof(QueueLList_t));
if (NULL == Head)
{
perror("Calloc memory for Head is Failed");
exit(-1);
}
//2.對頭結點進行初始化,頭結點是不儲存有效內容的!!!
Head->next = NULL;
//3.把頭結點的地址返回即可
return Head;
}
/**********************************************************************************************
* func name : StackLList_NewNode
* function : Create a new node and do initialization
* func parameter :
* @data :address of head node
* return resuolt : Address of a new node
* author : liaojx2016@126.com
* date : 2024/04/25
* note : None
* modify history : None
* function section: v1.0
*
**********************************************************************************************/
//建立新的結點,並對新結點進行初始化(資料域 + 指標域)
QueueLList_t * QueueLList_NewNode(DataType_t data)
{
//1.建立一個新結點並對新結點申請記憶體
QueueLList_t *New = (QueueLList_t *)calloc(1,sizeof(QueueLList_t));
if (NULL == New)
{
perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
return NULL;
}
//2.對新結點的資料域和指標域進行初始化
New->data = data;
New->next = NULL;
return New;
}
/**********************************************************************************************
* func name : StackLList_Push
* function : Do stack push action
* func parameter :
* @Head :address of head node
@data :Disposed remainder
* return resuolt : Stack push success result (true or false)
* author : liaojx2016@126.com
* date : 2024/04/25
* note : None
* modify history : None
* function section: v1.0
*
**********************************************************************************************/
//頭插
bool StackLList_Push(QueueLList_t *Head,DataType_t data)
{
//1.建立新的結點,並對新結點進行初始化
QueueLList_t *New = QueueLList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
//2.判斷連結串列是否為空,如果為空,則直接插入即可
if (NULL == Head->next)
{
Head->next = New;
return true;
}
//3.如果連結串列為非空,則把新結點插入到連結串列的頭部
New->next = Head->next; //新結點的next指標指向原首結點
Head->next = New; //頭結點的next指標指向新結點
return true;
}
/**********************************************************************************************
* func name : StackLList_Pop
* function : Stack pop for one node
* func parameter :
* @Head :address of head node
* return resuolt : Stack pop success result (true or false)
* author : liaojx2016@126.com
* date : 2024/04/25
* note : None
* modify history : None
* function section: v1.0
*
**********************************************************************************************/
//頭刪
bool StackLList_Pop(QueueLList_t *Head)
{
//當連結串列為空,刪除失敗,返回false
if (NULL == Head->next)
{
printf("Stack linklist is empty,headdelete failed\n");
return false;
}
QueueLList_t *Delnode=Head->next; //備份首結點
//printf("next=%#x\n",Head->next->next);
//輸出出棧的資料
printf("the push element data is %d\n",Head->next->data);
//刪除出棧結點
Head->next=Head->next->next; //頭結點的next指標指向首結點的直接後繼
Delnode->next=NULL; //原首結點指向NULL,防止記憶體洩漏
free(Delnode); //釋放記憶體
return true;
}
/**********************************************************************************************
* func name : QueueLList_Print
* function : Stack data print
* func parameter :
* @Head :address of head node
* return resuolt : Print success result (true or false)
* author : liaojx2016@126.com
* date : 2024/04/25
* note : None
* modify history : None
* function section: v1.0
*
**********************************************************************************************/
//遍歷
bool QueueLList_Print(QueueLList_t *Head)
{
if (Head->next==NULL) {
printf("stack link list is empty\n");
return false;
}
//對連結串列的標頭檔案的地址進行備份
QueueLList_t *Phead = Head;
printf("the Stack linkedlist data is \n");
//遍歷結點,輸出資料
do
{
//把頭的直接後繼作為新的頭結點
Phead = Phead->next;
//輸出頭結點的直接後繼的資料域
printf("%d ",Phead->data);
}
while(Phead->next);
printf("\n");
return true;
}
//
int main(int argc, char const *argv[])
{
QueueLList_t *head=QueueLList_Create();
//StackLList_Push 入棧操作,StackLList_Pop 出棧操作,QueueLList_Print 棧遍歷輸出
StackLList_Push(head,0);
QueueLList_Print(head);
StackLList_Pop(head);
QueueLList_Print(head);
StackLList_Push(head,1);
StackLList_Push(head,6);
StackLList_Push(head,4);
QueueLList_Print(head);
StackLList_Pop(head);
QueueLList_Print(head);
return 0;
}
測試輸出結果: