C语言实现链栈基础操作与扩展功能

链栈是一种数据结构，它使用链表作为底层实现，支持在一端（栈顶）进行插入和删除操作。在C语言中，链栈的基本操作主要包括以下几个： 1. **初始化栈（Stack initialization）**: `void init(Stack *s)` 函数用于创建一个新的链栈，将栈顶指针`top`设置为`NULL`，表示栈是空的。 2. **压栈（Push）**: `void push(Stack *s, int data)` 函数用于将一个整数值`data`插入到栈顶。首先动态分配一个新的节点，存储数据并将其链接到当前栈顶后，更新`top`指向新节点。 3. **弹栈（Pop）**: `int pop(Stack *s)` 函数用于移除并返回栈顶元素，如果栈为空则返回错误信息。首先检查`top`是否为空，然后保存栈顶元素的数据，释放旧节点内存，最后将`top`指向下一层节点。 4. **读取栈顶元素（Peek）**: 这个操作没有直接的函数实现，但可以通过修改`pop`函数来提供，例如，在返回栈顶元素后不删除它，代码略去。 5. **判断栈是否为空（Is Empty）**: `bool is_empty(Stack *s)` 函数检查栈是否为空，通过检查`top`是否为`NULL`来确定。 除了基本操作外，还可以实现其他功能： - **查找元素（Search）**: `bool contains(Stack *s, int target)` 检查栈中是否存在目标值`target`，如果没有实现，可以通过遍历栈来查找。 - **清空栈（Clear Stack）**: 可以添加一个`void clear(Stack *s)` 函数，将栈中的所有元素移除，即将`top`置为`NULL`。 - **遍历栈（Traversal）**: 可以通过一个循环遍历栈中的元素，虽然这通常不是栈的标准操作，但在某些情况下可能会有用。 - **获取栈大小（Get Stack Size）**: 可以计算栈中的元素数量，可以通过遍历栈或维护一个计数器来实现。 - **高级操作（Advanced）**: 包括但不限于排序（如使用递归或迭代的方式对栈元素排序）、复制（创建一个新的栈，包含原栈的所有元素）、反转（改变栈中元素的顺序）、合并（将两个栈合并成一个）等。这些操作可能需要更复杂的算法和代码实现。 以上代码片段展示了链栈在C语言中的基础实现，实际应用中可能需要根据具体需求进行调整和扩展。链栈作为一种灵活的数据结构，适用于许多场景，尤其是在内存管理要求严格的环境，因为它们不需要连续的内存空间。