栈的链式存储（详解）

news2025/1/13 17:31:29

栈的链式存储

栈的链式存储是通过链表来实现的，每个节点包含一个元素和一个指向下一个节点的指针。链式存储的栈不需要提前分配内存空间，可以动态地增加或减少元素。

在链式存储中，栈顶元素通常是链表的头节点，栈底元素是链表的末尾节点。通过链表的插入和删除操作，可以轻松实现栈的基本操作：

入栈操作（push）：创建一个新节点，将新元素放入节点中，然后将新节点插入链表的头部，成为新的栈顶节点。
出栈操作（pop）：将链表头部的节点取出，并将头指针指向下一个节点，成为新的栈顶节点。
栈空判断：当链表为空时，表示栈为空。
栈满判断：链式存储的栈一般不会满，除非内存耗尽。

链式存储的栈操作灵活，但由于每个节点需要额外的指针空间，可能会占用更多的内存。另外，由于链式存储的特性，访问栈中特定位置的元素可能需要遍历整个链表，导致性能略低于顺序存储。

线性表的链式存储：受到限制的线性表

在这里插入图片描述 栈的链式存储项目结构

链式存储的头文件LinkedStorage.h
头文件LinkedStorage.h代码

#ifndef LINKSTACK_H
#define LINKSTACK_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 链式栈的节点
typedef struct LINKNODE {
	struct LINKNODE* next;
}LinkNode;
// 链式栈
typedef struct LINKSTACK {
	LinkNode head;
	int size;

}LinkStack;


// 初始化函数
LinkStack* Init_LinkStack();
// 入栈
void Push_LinkStack(LinkStack* stack, LinkNode* data);
// 出栈
void Pop_LinkStack(LinkStack* stack);
// 返回栈顶元素
LinkNode* TopLinkStack(LinkStack* stack);
// 返回栈元素的个数
int Size_LinkStack(LinkStack* stack);
// 清空栈
void Clear_LinkStack(LinkStack* stack);
// 销毁栈
void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack);
#endif

c语言文件代码LinkedStorage.cpp
在这里插入图片描述 cpp代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "LinkedStorage.h"

// 初始化函数
LinkStack* Init_LinkStack() {
         LinkStack* stack = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));
         stack->head.next = NULL;
         stack->size = 0;
         return stack;
};
// 入栈
void Push_LinkStack(LinkStack* stack, LinkNode* data) {
    if (stack == NULL) {
        return;
    }
    if (data == NULL) {
        return;
    }
    // 入栈
    data->next = stack->head.next;
    stack->head.next = data;
    stack->size++;
};
// 出栈
void Pop_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if (stack == NULL) {
        return;
    }
    if (stack->size == 0) {
        return;
    }

    // 第一个有效节点
    LinkNode* pNext = stack->head.next;
    stack->head.next = pNext->next;
    stack->size--;



};
// 返回栈顶元素
LinkNode* TopLinkStack(LinkStack* stack) {
    if (stack == NULL) {
        return NULL;
    }
    if (stack->size == 0) {
        return NULL;
    }
    // 返回栈顶元素
    return stack->head.next;
};

// 返回栈元素的个数
int Size_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if (stack == NULL) {
        return -1;
    }
    return stack->size;
};
// 清空栈
void Clear_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if (stack == NULL) {
        return;
    }
    // 清空栈
    stack->head.next = NULL;
    stack->size = 0;

};
// 销毁栈
void FreeSpace_LinkStack(LinkStack* stack) {
    if (stack == NULL) {
        return;
    }
    free(stack);
};

项目主文件代码
在这里插入图片描述 main主文件代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "LinkedStorage.h"

typedef struct PERSON {
	LinkNode node;
	char name[64];
	int age;
}Person;


int main(void) {
    // 创建栈
	LinkStack* stack = Init_LinkStack();
    // 创建数据
	Person p1, p2, p3, p4, p5;
	// 将数据传递进入数组
	strcpy(p1.name, "fff");
	strcpy(p2.name, "qqq");
	strcpy(p3.name, "hhh");
	strcpy(p4.name, "ooo");
	strcpy(p4.name, "yyy");
    // 创建年龄类型的数据
	p1.age = 22;
	p2.age = 23;
	p3.age = 24;
	p4.age = 25;
	p5.age = 26;
	//入栈
	Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p1);
	Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p2);
	Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p3);
	Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p4);
	Push_LinkStack(stack, (LinkNode*)&p5);
	// 输出
	while (Size_LinkStack(stack) > 0) {
	    // 取出栈顶元素
		Person* p = (Person*)TopLinkStack(stack);
		printf("Name = %s Age = %d\n", p->name, p->age);
		// 弹出栈顶元素
		Pop_LinkStack(stack);
	}
	// 销毁栈
	FreeSpace_LinkStack(stack);

	system("pause");
	return 0;

}