链栈基础操作：初始化与栈数据结构详解

本文档主要介绍了链栈在数据结构导论中的基本操作算法，涉及栈这种线性结构的定义、性质以及其实现方式。栈是一种特殊的线性表，其特点是只允许在一端（栈顶）进行插入和删除操作，遵循后进先出（LIFO）的原则。栈的基本操作包括初始化、入栈、出栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、清空栈和获取栈的长度。 首先，栈的初始化函数`InitStack(LStackTp *ls)`用于创建一个空栈，仅需将栈顶指针ls设置为NULL，表明栈中没有元素。栈的其他核心操作如下： 1. **入栈**（Push(&S, X)）: 向栈顶添加一个新元素X，更新栈顶指针top。 2. **出栈**（Pop(&S, &X)）: 删除栈顶元素，并将其内容保存到变量X中，同时更新top指针。 3. **获取栈顶元素**（GetTop(S, &e)）: 获取栈顶元素的内容，但不删除它，将内容赋值给变量e。 4. **判断栈是否为空**（EmptyStack(S)）: 检查栈是否还有元素，若top等于栈底位置，则为空。 5. **清空栈**（ClearStack(&S)）: 将栈顶指针top置为栈底，使栈变为空。 6. **返回栈的长度**（StackLength(S)）: 计算栈中元素的数量，可通过top与初始栈底指针的差值来确定。 栈的存储实现分为顺序实现（顺序栈）和链接实现（链栈）。顺序栈使用一维数组，数组的起始位置作为栈底，栈顶指针top记录当前栈顶元素的位置。链栈则使用链表结构，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针，栈顶元素通过头节点表示。 在顺序栈中，需要注意的是，由于栈顶位置会随操作动态变化，所以需要一个额外的变量来跟踪top。链栈的优势在于可以动态扩展或收缩，不会像顺序栈那样受限于预先分配的数组大小。 本文档提供了一个基本的栈操作框架，适用于教学和理解栈在编程中的应用，对于进一步深入研究数据结构和算法设计具有参考价值。