c语言链栈的入栈出栈读栈顶遍历写在一个程序里

在 C 语言中，我们可以使用链表数据结构来实现一个简单的链式栈。链栈是一种动态数组，它的优点是可以动态地增加或减少存储空间，不需要预先知道栈的最大容量。以下是链栈的基本操作：

1. **入栈（Push）**:
- 定义一个节点结构体（Node），包含数据域 `data` 和指向下一个节点的指针 `next`。
- 创建新的节点，并将其 `data` 设置为新元素，`next` 指向当前栈顶（如果栈为空，则 `next` 指针初始化为 `NULL`）。
- 将新的节点赋值给栈顶指针（`top = new Node; top->data = value; top->next = current_top;`），其中 `current_top` 是当前栈顶。

2. **出栈（Pop）**:
- 如果栈空，返回错误或抛异常。
- 删除栈顶节点，将 `current_top` 更新为 `current_top->next`。
- 返回删除节点的数据 (`return top->data;`）。

3. **读栈顶（Top）**:
- 如果栈空，返回错误或特殊值表示栈顶为空。
- 直接返回栈顶节点的数据 (`return top->data;`）。

4. **遍历（Traversal）**:
- 使用迭代或递归的方式从栈顶开始访问每个元素，直到遍历到栈底。
- 可以创建一个辅助函数，每次调用该函数都取出栈顶元素并处理，然后继续调用自身，直到栈为空。

下面是一个简化的链栈实现示例（使用头插法）：

#include <stdio.h>
typedef struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
} StackElement;

StackElement* top = NULL; // 初始化栈顶

// 入栈
void push(int value) {
    StackElement* newNode = (StackElement*)malloc(sizeof(StackElement));
    if (newNode == NULL) {
        printf("Memory allocation failed!\n");
        return;
    }
    newNode->data = value;
    newNode->next = top;
    top = newNode;
}

// 出栈
int pop() {
    if (top == NULL) {
        printf("Stack is empty.\n");
        return -1; // 或者抛异常
    }
    StackElement* temp = top;
    int data = temp->data;
    top = top->next;
    free(temp);
    return data;
}

// 读栈顶
int peek() {
    if (top == NULL) {
        printf("Stack is empty.\n");
        return -1; // 或者抛异常
    }
    return top->data;
}

// 遍历
void traverse() {
    StackElement* temp = top;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    // 测试入栈、出栈、读栈顶和遍历
    push(10);
    push(20);
    push(30);

    printf("Top element: %d\n", peek());
    printf("Popped element: %d\n", pop());

    traverse();

    return 0;
}