链栈实现

一、栈的定义

栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。

栈的表尾称为栈顶，表头称为栈底，不含元素的空表称为空栈。

栈的抽象数据类型定义：

ADT Stack{

数据对象:D={ai|ai(- ElemSet,i=1,2,...,n,n>=0}

数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai(- D,i=2,...,n}

基本操作:

InitStack(&S) 构造一个空栈S

DestroyStack(&S) 栈S存在则栈S被销毁

ClearStack(&S) 栈S存在则清为空栈

StackEmpty(S) 栈S存在则返回TRUE,否则FALSE

StackLength(S) 栈S存在则返回S的元素个数,即栈的长度

GetTop(S,&e) 栈S存在且非空则返回S的栈顶元素

Push(&S,e) 栈S存在则插入元素e为新的栈顶元素

Pop(&S,&e) 栈S存在且非空则删除S的栈顶元素并用e返回其值

StackTraverse(S,visit())栈S存在且非空则从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit()一旦visit()失败,则操作失败

}ADT Stack

二、栈的表示和实现

栈的存储方式：

1、顺序栈:利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设指针top指示栈顶元素在顺序栈中的位置

2、链栈:利用链表实现

顺序栈的类C语言定义:

typedef struct{

SElemType *base;

SElemType *top; //设栈顶栈底两指针的目的是便于判断栈是否为空

int StackSize; //栈的当前可使用的最大容量.

}SqStack;

 

三.栈的链式表示

 

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define EQUAL 1
#define OVERFLOW -1
#define STACKINCREMENT 10

typedef int Status ;

struct STU{
  char name[20];
  char stuno[10];
  int age;
  int score;
};
typedef struct STU ElemType;

struct STACK
{
  ElemType data;
  int stacksize;
  struct STACK *next,*base,*top;
};

typedef struct STACK SqStack;
typedef struct STACK *pSqstack;

Status InitStack(SqStack  **S);  /*¹¹Ôì¿ÕÕ»S*/
Status DestroyStack(SqStack *S);  /*Ïú»ÙÕ»S*/
Status ClearStack(SqStack *S);  /*°ÑSÖÃΪ¿ÕÕ»*/
Status StackEmpty(SqStack S);   /*ÈôջΪ¿ÕÕ»,Ôò·µ»ØTRUE,·ñÔò·µ»ØFALSE*/
int StackLength(SqStack S);  /*·µ»ØSµÄÔªËظöÊý*/
Status GetTop(SqStack S,ElemType *e);  /*ÈôÕ»²»¿Õ,ÔòÓÃe·µ»ØSµÄÕ»¶¥ÔªËØ,²¢·µ»ØOK;·ñÔò·µ»ØERROR*/
Status Push(SqStack *S,ElemType e);   /*²åÈëÔªËØeΪеÄÕ»¶¥ÔªËØ*/
Status Pop(SqStack *S,ElemType *e);   /*ÈôÕ»²»¿Õ,Ôòɾ³ýSµÄÕ»¶¥ÔªËØ,ÓÃe·µ»ØÆäÖµ,²¢·µ»ØOK,·ñÔò·µ»ØERRO*/
Status StackTraverse(SqStack S);  /*´òÓ¡Õ»²Ù×÷*/

Status InitStack(SqStack **S)
{
  (*S)=(pSqstack)malloc(sizeof(SqStack)); 
  if(!(*S)) exit(OVERFLOW);
  (*S)->next=NULL;
  (*S)->top=(*S)->base=NULL;
  return OK;
}

Status DestroyStack(SqStack *S)
{
 free(S->base);
 free(S);
}

Status ClearStack(SqStack *S)
{
  S->top=S->base=NULL;
}

Status StackEmpty(SqStack S)
{
  if(S.top==S.base) return TRUE;
  else
    return FALSE;
}

int StackLength(SqStack S)
{
  int i;
  SqStack *p;
  i=0;
  p=S.base;
  while(p!=NULL)
    {p=p->next;
     i++;
    }
  return i; 
}

Status GetTop(SqStack S,ElemType *e)
{
 SqStack *p;
  if(S.top==S.base) return ERROR;
  p=S.base;
  while (p->next!=S.top)
  {
   p=p->next;
  } 
  *e=p->data;
  return OK;
}

Status Push(SqStack *S,ElemType e)
{
 /*
  if(S->top - S->base>=S->stacksize)
   {

     S->base=(SElemType *) realloc(S->base,
     (S->stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));
     if(!S->base)exit(OVERFLOW);
     S->top=S->base+S->stacksize;
     S->stacksize += STACKINCREMENT;
   }
  */
  pSqstack p;
  p=(pSqstack)malloc(sizeof(SqStack));
  p->data=e;
 
  if (S->base==NULL)
  {
    S->base=p;
    S->top=S->base;
    S->top->next=NULL;
  } 
  else 
  {
    S->top->next=p;     
    S->top=S->top->next;
    S->top->next=NULL;
  }
  return OK;
}

Status Pop(SqStack *S,ElemType *e)
{
 SqStack *p,*q;
  if(S->top==NULL) return ERROR;
  p=S->top; 
  *e=(*p).data;
  q=S->base;
  while (q->next!=S->top)
  {
    q=q->next;       
  } 
  S->top=q;
  q->next=NULL;
  return OK;
}

Status StackTraverse(SqStack S)
{
 SqStack *p;
 p=S.base;
  while(p!=NULL)
  {
    printf("%s  %s  %d  %d/n",(p->data).name,(p->data).stuno,(p->data).age,(p->data).score);            
   p=p->next;   
  }  
}

main()
{
  ElemType e;
  SqStack *Sa;

  /*clrscr();*/

  printf("/n/n-------------------SqStack Demo is running...----------------/n/n");
  printf("First is Push function./n");

  InitStack(&Sa);

  strcpy(e.name,"stu1");
  strcpy(e.stuno,"100001");
  e.age=80;
  e.score=1000;

  Push(Sa,e);
  printf("   Now Stack has one element./n");
  StackTraverse(*Sa);
  getch();

  strcpy(e.name,"stu3");
  strcpy(e.stuno,"100002");
  e.age=80;
  e.score=1000;
  Push(Sa,e);
  printf("   Now Stack has another element./n/n");
  StackTraverse(*Sa);
  getch();
 
  printf("  The Stack length is %d:/n/n",StackLength(*Sa));

  printf("   Now Pop Stack,the top elem put into variable e./n/n");
  Pop(Sa,&e);
  printf("%s/n%s/n%d/n%d/n",e.name,e.stuno,e.age,e.score);
 
  printf("  The Stack length is %d:/n/n",StackLength(*Sa));

  printf("   Let's see the left of Stack's elem:/n");
  StackTraverse(*Sa);

  getch();
  printf("/n/n/nWelcom to visit http://zmofun.topcool.net/n/n");
  getch();
  return 0;
}