链式栈接口设计（C语言）
链式栈接口设计
/**
* @file name: 链式栈接口设计
* @brief
* @author [email protected]
* @date 2024/04/24
* @version 1.0 ：版本
* @property ：类比于顺序栈，链式栈也有一个栈顶和栈底。根据链式表特性，将第一个插入的值作为栈底，即尾节点作为栈底。首节点作为栈顶。
* @note
* CopyRight (c) 2023-2024 [email protected] All Right Reseverd
*/
功能函数：构造链式结点
typedef int DataType_t; // 指的是链式栈中的结点有效数据类型
typedef struct LinkStack // 构造结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
{
DataType_t data; // 结点的数据域
struct LinkStack *next; // 结点的指针域
} LStack_t;
LStack_t *LStack_Create(void) // 创建一个空链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
{
// 1.创建一个头结点即栈顶并对头结点申请内存
LStack_t *Top = (LStack_t *)calloc(1, sizeof(LStack_t));
if (NULL == Top)
{
perror("Calloc memory for Top is Failed");
exit(-1);
}
// 2.对头结点进行初始化,不存储有效内容,因此数据域初始化为0
Top->next = NULL;
Top->data = 0;
// 3.把头结点的地址返回即可
return Top;
}
创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
LStack_t *LStack_NewNode(DataType_t data)
{
// 1.创建一个新结点并对新结点申请内存
LStack_t *New = (LStack_t *)calloc(1, sizeof(LStack_t));
if (NULL == New)
{
perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
return NULL;
}
// 2.对新结点的数据域和指针域进行初始化
New->data = data;
New->next = NULL;
return New;
}
功能函数：入栈。因为是链式栈，因此只能允许在头部进行入栈及出栈
bool LStack_Push(LStack_t *Top, DataType_t data)
{
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
LStack_t *New = LStack_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
/* 此处考虑两种情况，如果链表为空或者非空：
1.如果为空，即满足Top->next==NULL；
2.如果为非空，Top->next！=NULL,用下述代码也能满足；
综上，可以不用if语句判断是否为空链表。
*/
New->next = Top->next;
Top->next = New;
return true;
}
功能函数：出栈
bool LStack_Pop(LStack_t *Top)
{
// 对首节点的地址进行备份
LStack_t *PTop = Top->next;
if (NULL == PTop) // 判断是否为空表 judge is this a empty list.
{
printf("This is a empty list.\n");
return false;
}
/* 此处考虑两种情况，如果链表仅有一个元素或一个以上的元素：
1.如果仅有一个元素，即满足PTop->next==NULL；
2.如果为非空,PTop->next!=NULL,用下述代码也能满足；
综上，可以不用if语句判断是否为仅有一个元素。
*/
Top->next = PTop->next;
PTop->next = NULL;
free(PTop);
return true;
}
功能函数：链表整体释放
bool LStack_Free(LStack_t *Top) // 实现链式栈的整体释放
{
// 对首节点的地址进行备份
if (Top == NULL)
{
printf("The list doesn't exist.\n");
return false;
}
LStack_t *PTop;
while (Top)
{
PTop = Top;
Top = Top->next;
free(PTop);
}
return true;
}
功能函数：链式栈元素展示
void LStack_Print(LStack_t *Top)
{
LStack_t *PTop = Top; // 对链表的头文件的地址进行备份
if (Top == NULL)
{
printf("The list doesn't exist.\n");
return;
}
printf("4\n");
while (PTop->next) // 判断是否为空链表
{
// 把头的直接后继作为新的头结点
PTop = PTop->next;
// 输出头结点的直接后继的数据域
printf("data = %d ", PTop->data);
}
}
主函数：进行功能函数测试
int main(int argc, char const *argv[])
{
LStack_t *H = (LStack_t *)calloc(1, sizeof(LStack_t));
LStack_Push(H, 10);
LStack_Push(H, 20);
LStack_Push(H, 30);
LStack_Print(H);
printf("1\n"); // 测试插入功能函数
LStack_Pop(H);
LStack_Print(H);
printf("2\n"); // 测试删除功能函数
LStack_Free(H);
return 0;
}