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。
时间: 2023-05-31 07:21:03 浏览: 93
### 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。
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