假设有一个链栈st,设计一个算法出栈从栈顶开始的第k个结点。
时间: 2023-04-24 12:00:54 浏览: 141
可以按照以下步骤设计算法:
1. 判断链栈是否为空,如果为空则无法出栈第k个结点,直接返回。
2. 判断链栈中元素个数是否小于k,如果是,则无法出栈第k个结点,直接返回。
3. 从栈顶开始遍历链栈,遍历到第k个结点时,将该结点出栈,并返回该结点的值。
具体实现可以使用一个计数器count来记录已经遍历的结点个数,每遍历一个结点count加1,当count等于k时,就可以将该结点出栈并返回其值。需要注意的是,出栈操作需要修改链栈的指针指向,同时需要释放出栈结点的内存空间。
相关问题
创建一个空的链栈,实现栈的入栈、出栈、返回栈顶元素基本算法
### 回答1:
创建一个空的链栈,可以定义一个结构体来表示链栈的节点,包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。入栈操作可以在链栈的头部插入一个新节点,出栈操作可以删除链栈的头部节点,返回栈顶元素可以直接返回链栈的头部节点的数据域。
具体实现如下:
1. 定义链栈节点的结构体:
```
typedef struct StackNode {
int data;
struct StackNode* next;
} StackNode;
```
2. 定义链栈的结构体,包含一个指向栈顶节点的指针:
```
typedef struct LinkStack {
StackNode* top;
} LinkStack;
```
3. 创建一个空的链栈:
```
LinkStack* createLinkStack() {
LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));
stack->top = NULL;
return stack;
}
```
4. 实现入栈操作:
```
void push(LinkStack* stack, int data) {
StackNode* newNode = (StackNode*)malloc(sizeof(StackNode));
newNode->data = data;
newNode->next = stack->top;
stack->top = newNode;
}
```
5. 实现出栈操作:
```
int pop(LinkStack* stack) {
if (stack->top == NULL) {
printf("Stack is empty.\n");
return -1;
}
int data = stack->top->data;
StackNode* temp = stack->top;
stack->top = stack->top->next;
free(temp);
return data;
}
```
6. 实现返回栈顶元素操作:
```
int getTop(LinkStack* stack) {
if (stack->top == NULL) {
printf("Stack is empty.\n");
return -1;
}
return stack->top->data;
}
```
以上就是创建一个空的链栈,实现栈的入栈、出栈、返回栈顶元素的基本算法。
### 回答2:
链栈是一种链式存储结构,它是以链表的形式来实现栈的存储和操作的。创建一个空的链栈,需要定义一个结构体来表示链栈节点的数据结构,在C语言中可以使用struct来定义。
struct Node{
int data;
struct Node* next;
};
链栈的操作基本包括三个函数,分别是入栈(push)、出栈(pop)和返回栈顶元素(top)。
1. 入栈(push):在链栈的栈顶插入一个新节点。方法是:创建一个新节点,将数据压入新节点,将新节点的指针指向栈顶节点,再将栈顶指针指向新节点。
void push(struct Node **top, int data){
struct Node *newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
newNode->data = data;
newNode->next = *top;
*top = newNode;
}
2. 出栈(pop):从链栈的栈顶删除一个节点。方法是:保存栈顶节点的数据,将栈顶指针指向下一个节点,释放栈顶节点,并返回数据。
int pop(struct Node **top){
if(*top == NULL)
return NULL;
int data = (*top)->data;
struct Node *temp = *top;
*top = (*top)->next;
free(temp);
return data;
}
3. 返回栈顶元素(top):返回链栈的栈顶节点。方法是:返回栈顶节点的数据。
int top(struct Node **top){
if(*top == NULL)
return NULL;
return (*top)->data;
}
完整代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct Node{
int data;
struct Node* next;
};
void push(struct Node **top, int data){
struct Node *newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
newNode->data = data;
newNode->next = *top;
*top = newNode;
}
int pop(struct Node **top){
if(*top == NULL)
return NULL;
int data = (*top)->data;
struct Node *temp = *top;
*top = (*top)->next;
free(temp);
return data;
}
int top(struct Node **top){
if(*top == NULL)
return NULL;
return (*top)->data;
}
int main(){
struct Node *top = NULL;
push(&top, 1);
push(&top, 2);
push(&top, 3);
printf("%d\n", top(&top)); // 输出3
printf("%d\n", pop(&top)); // 输出3
printf("%d\n", top(&top)); // 输出2
return 0;
}
### 回答3:
链栈是一种基于链表实现的栈。它和普通的栈结构一样,具有后进先出的特点,并且通过链表的形式可以动态地将数据存储在内存中。接下来,我们来创建一个空的链栈,并实现栈的基本操作。
- 创建空链栈
链栈的创建可以采用动态内存分配的方式,我们需要定义一个结构体节点,包含数据域和指向下一节点的指针域,用变量top来指示栈顶元素的位置。创建代码如下:
```
struct Node {
int data;
Node* next;
};
Node *top = NULL;
```
- 栈的入栈
链栈的入栈是将数据插入链表头部,我们需要首先动态地创建一个新节点,将数据存入节点中,并将其指针域指向当前的栈顶元素,最后更新top指针的位置。入栈代码如下:
```
void push(int x) {
Node* node = new Node;
node->data = x;
node->next = top;
top = node;
}
```
- 栈的出栈
链栈的出栈是从链表头部删除节点,并更新top指针的位置。我们需要首先判断链栈是否为空,如果栈为空,则无法进行出栈操作;如果栈不为空,则我们需要将top指针指向下一个节点,并将当前节点删除。出栈代码如下:
```
void pop() {
if (top == NULL) {
cout<<"栈已空,无法进行出栈操作"<<endl;
return;
}
Node *temp = top;
top = top->next;
delete temp;
}
```
- 返回栈顶元素
链栈的top指针存储了当前栈顶元素的位置,我们可以通过top指针获取栈顶元素的数值。我们需要首先判断链栈是否为空,如果栈为空,则无法获取栈顶元素;如果栈不为空,则我们可以直接返回top节点的数值域。返回栈顶元素的代码如下:
```
int topElement() {
if (top == NULL) {
cout<<"栈为空"<<endl;
return -1;
}
return top->data;
}
```
至此,我们已经实现了链栈的基本操作,包括创建空链栈、入栈、出栈、和返回栈顶元素。链栈与普通栈不同的是,它可以动态地存储数据,节省了静态内存空间的开销。这些操作是链栈的基础,也是掌握链栈的关键。
创建一个空的链栈,实现栈的入栈、出栈、返回栈顶元素基本算法。
### 回答1:
创建一个空的链栈,可以定义一个结构体来表示链栈的节点,包含数据域和指向下一个节点的指针。入栈操作可以在链表头部插入一个新节点,出栈操作可以删除链表头部的节点,返回栈顶元素可以直接返回链表头部节点的数据域。
具体实现如下:
定义链栈节点结构体:
```
typedef struct StackNode {
int data;
struct StackNode* next;
} StackNode;
```
定义链栈结构体:
```
typedef struct {
StackNode* top; // 栈顶指针
} LinkStack;
```
创建空的链栈:
```
LinkStack* createLinkStack() {
LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));
stack->top = NULL;
return stack;
}
```
入栈操作:
```
void push(LinkStack* stack, int data) {
StackNode* node = (StackNode*)malloc(sizeof(StackNode));
node->data = data;
node->next = stack->top;
stack->top = node;
}
```
出栈操作:
```
int pop(LinkStack* stack) {
if (stack->top == NULL) {
printf("栈为空\n");
return -1;
}
int data = stack->top->data;
StackNode* temp = stack->top;
stack->top = stack->top->next;
free(temp);
return data;
}
```
返回栈顶元素:
```
int getTop(LinkStack* stack) {
if (stack->top == NULL) {
printf("栈为空\n");
return -1;
}
return stack->top->data;
}
```
### 回答2:
链栈是一种基于链表实现的栈数据结构,它可以动态地分配内存空间,具有动态性、灵活性和高效性等优点。下面是创建一个空的链栈并实现栈的基本操作的算法。
1.创建空链栈
- 定义链栈的结点结构体,包含数据域和指向下一节点的指针域
- 定义链栈头指针 top,指向链栈的栈顶
- 初始时,将 top 指针置空
2.入栈操作
- 判断链栈是否为空,若为空,则新建一个节点作为链栈的栈顶
- 若链栈不为空,则新建一个节点作为链栈的栈顶,并将该节点的指针域指向原来的栈顶元素
3.出栈操作
- 判断链栈是否为空,若为空,则输出“栈空”,返回空值
- 若不为空,则将链栈的栈顶节点弹出并释放内存,将链栈的栈顶指针指向下一个节点
4.返回栈顶元素
- 判断链栈是否为空,若为空,则输出“栈空”,返回空值
- 若不为空,则返回链栈的栈顶元素
下面是基于上述算法实现的链栈代码:
//定义链栈结点结构体
typedef struct StackNode{
int data; //数据域
struct StackNode *next; //指针域
}StackNode;
//创建空链栈
StackNode *top = NULL;
//入栈操作
void push(int x){
StackNode *newNode = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode)); //新建节点
newNode->data = x; //插入元素
newNode->next = top; //指向原来的栈顶
top = newNode; //将新节点设置为栈顶
}
//出栈操作
int pop(){
if(top == NULL){ //判断链栈是否为空
printf("栈空");
return NULL;
}
int x = top->data; //保存栈顶元素
StackNode *p = top; //将栈顶指向下一个节点
top = top->next;
free(p); //释放内存
return x;
}
//返回栈顶元素
int top(){
if(top == NULL){ //判断链栈是否为空
printf("栈空");
return NULL;
}
return top->data;
}
综上所述,创建一个空的链栈并实现栈的入栈、出栈、返回栈顶元素等基本操作,可以使用上述算法实现。通过链栈的动态性和灵活性,可以方便地实现对数据的存储、删除和访问等操作,从而满足各种实际应用场景的需求。
### 回答3:
链栈是一种基于链表实现的栈。相比于顺序栈,链栈的大小不受限制,可以动态增长,实现起来也相对简单。本题要求创建一个空的链栈,并实现入栈、出栈、返回栈顶元素等基本算法。
首先,需要定义链栈的数据结构。链栈的节点应该包含两个成员变量:数据元素和指向下一个节点的指针。下面是定义链栈节点的代码:
```
typedef struct Node {
int data;
struct Node *next;
} Node;
```
在定义链栈结构体时,可以直接使用链栈节点作为链栈结构体的成员变量。链栈结构体还需要记录链栈的大小以及指向栈顶节点的指针。下面是定义链栈结构体的代码:
```
typedef struct Stack {
Node *top;
int size;
} Stack;
```
接下来,实现链栈的入栈、出栈、返回栈顶元素等算法。这里的入栈、出栈、返回栈顶元素操作都是在链表的头部进行的,因为栈的基本特性就是后进先出。具体实现如下:
```
// 入栈操作
void push(Stack *stack, int value) {
Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
node->data = value;
node->next = stack->top;
stack->top = node;
stack->size++;
}
// 出栈操作
int pop(Stack *stack) {
if (stack == NULL || stack->size == 0) {
return -1; // 栈为空
}
Node *node = stack->top;
stack->top = node->next;
int value = node->data;
free(node);
stack->size--;
return value;
}
// 返回栈顶元素
int top(Stack *stack) {
if (stack == NULL || stack->size == 0) {
return -1; // 栈为空
}
return stack->top->data;
}
```
在入栈操作中,先创建一个新的节点,将数据元素赋值给节点的data成员变量,然后将节点的next指针指向原来的栈顶节点,最后将栈顶指针指向新的节点。栈的大小也要加1。
在出栈操作中,先判断栈是否为空,如果为空则返回-1表示栈为空。否则,将栈顶指针指向下一个节点,将要出栈的节点释放,栈的大小减1,并返回出栈的元素值。
在返回栈顶元素操作中,先判断栈是否为空,如果为空则返回-1表示栈为空。否则,返回栈顶节点的data成员变量值。
最后,可以在main函数中测试各种操作:
```
int main() {
Stack stack = {NULL, 0}; // 创建空链栈
push(&stack, 1);
push(&stack, 2);
push(&stack, 3);
printf("%d\n", top(&stack)); // 输出3
printf("%d\n", pop(&stack)); // 输出3
printf("%d\n", top(&stack)); // 输出2
printf("%d\n", pop(&stack)); // 输出2
printf("%d\n", top(&stack)); // 输出1
printf("%d\n", pop(&stack)); // 输出1
printf("%d\n", top(&stack)); // 输出-1,表示栈为空
printf("%d\n", pop(&stack)); // 输出-1,表示栈为空
return 0;
}
```
输出结果如下:
```
3
3
2
2
1
1
-1
-1
```
可以看到,链栈的入栈、出栈、返回栈顶元素等基本算法都实现成功。