链栈基础运算实现与文件操作实验

本篇实验主要探讨的是链栈（Linked Stack）的实现，链栈是一种使用链表作为底层数据结构的栈，它在内存中通过节点间的链接来实现数据的压入（push）和弹出（pop）操作。链栈的基本运算是实现链栈的核心内容，包括初始化栈、进栈元素、出栈元素以及检查栈是否为空。 实验目标分为两点： 1. 掌握链栈的定义，它是一种具有后进先出（LIFO，Last In First Out）特性的线性数据结构，数据在链表的末尾添加和删除。链栈的关键数据类型是`link`，它包含一个字符数据域`data`和指向下一个节点的指针`next`。 2. 学习如何通过编程实现这些基本操作，比如创建一个空栈（`inistack()`）、将元素压入栈（`push()`）、弹出栈顶元素（`pop()`）、获取栈顶元素但不删除（`gettop()`）以及判断栈是否为空（`empty()`）。 实验步骤具体如下： - **初始化链栈**：函数`inistack(link* top)`的作用是将链栈的顶部指针`top`指向空，即设置`top->next`为`NULL`，表示栈为空。 - **进栈（push）**：`push(link* top, char x)`函数接收一个字符`x`和栈顶指针`top`，它首先创建一个新的`link`节点，存储输入的字符，然后将新节点的`next`指针指向当前栈顶，最后更新`top->next`指向新节点，实现了元素的入栈。 - **出栈（pop）**：`pop(link* top)`函数返回并删除栈顶元素。首先检查`top->next`是否为空，如果非空，将`top->next`指向下一个节点，返回当前栈顶的`data`值，然后释放该节点；若栈为空，则返回`NULL`。 - **获取栈顶元素（gettop）**：`gettop(link* top)`用于查看栈顶元素但不删除，如果`top->next`非空则返回`top->next->data`，否则返回`NULL`。 - **判断栈是否为空（empty）**：`empty(link* top)`函数通过检查`top->next`是否为`NULL`来判断链栈是否为空，如果为空则返回1，否则返回0。 在`main()`函数中，实验者首先创建一个链栈`top`，然后读取文件中的数据（例如`file1.txt`），并逐个压入栈中。接着，通过`pop()`操作依次输出栈顶到栈底的元素到`file2.txt`。整个过程确保了链栈的基本操作得以实现。 这个实验不仅锻炼了对链栈概念的理解和实现能力，还涉及到了文件输入输出，帮助学习者更好地理解数据流操作在程序中的应用。通过实践，学生可以加深对数据结构的理解，提高编程技能。