链式栈实现
linkstack.h
#ifndef _LINKSTACK_H
#define _LINKSTACK_H
// 引入相关的库文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 定义元素类型的别名
typedef int DATA;
//定义链式栈节点
typedef struct node
{
DATA data;
struct node *next;
}NODE;
//定义链式栈结构体
typedef struct
{
NODE *top; //栈顶指针，其实就是链表中的头节点
int size; //当前元素数量
int capacity; //栈容量
}LinkStack;
/**
* 初始化链式栈
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @param num 栈容量的大小
* @return 初始化成功返回0，否则返回-1
*/
extern int lstack_init(LinkStack *s, int num);
/**
* 判断栈是否已满
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @return 栈已满返回1
*/
extern int lstack_isfull(LinkStack *s);
/**
* 入栈
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @param data 待入栈的数据
* @return 成功返回0，否则返回-1
*/
extern int lstack_push(LinkStack *s, DATA data);
/**
* 判断栈是否为空
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @return 栈为空返回1
*/
extern int lstack_isempty(LinkStack *s);
/**
* 出栈
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @param data 接收出栈的数据指针
* @return 成功返回0，否则返回-1
*/
extern int lstack_pop(LinkStack *s, DATA *data);
/**
* 销毁栈
*/
extern void lstack_destroy(LinkStack *s);
#endif //_LINKSTACK_H
```
linkstack.c
#include "linkstack.h"
/**
* 初始化链式栈
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @param num 栈容量的大小
* @return 初始化成功返回0，否则返回-1
*/
int lstack_init(LinkStack *s, int num)
{
//空指针检查
if(!s)
{
perror("创建失败！");
return -1;
}
//num的检查
if(num <= 0)
{
perror("容量有误，创建失败！");
return -1;
}
//初始化栈属性
s->top = NULL; //栈顶指针置空，表示空栈
s->size = 0; //当前元素数量为0
s->capacity = num; //设置容量限制（需后续操作中校验）
return 0;
}
/**
* 判断栈是否已满
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @return 栈已满返回1
*/
int lstack_isfull(LinkStack *s)
{
return s->size >= s->capacity;
}
/**
* 入栈
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @param data 待入栈的数据
* @return 成功返回0，否则返回-1
*/
int lstack_push(LinkStack *s, DATA data)
{
//判断栈是否已满
if(lstack_isfull(s))
{
perror("栈已满，数据无法入栈！");
return -1;
}
//创建新节点
NODE *p = (NODE*)malloc(sizeof(NODE));
if(!p)
{
perror("Memory allocation failed!");
return -1;
}
//初始化
p->data = data; //存储数据
p->next = s->top; //新节点指向原栈顶
s->top = p; //更新栈顶指针为新节点
s->size++; //元素计数增加
return 0;
}
/**
* 判断栈是否为空
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @return 栈为空返回1
*/
int lstack_isempty(LinkStack *s)
{
if(!s)
return 1; //空指针视为空栈
return s->size == 0;
//return s->top = NULL;
}
/**
* 出栈
* @param s 栈结构体指针（需由调用者提前分配内存）
* @param data 接收出栈的数据指针
* @return 成功返回0，否则返回-1
*/
int lstack_pop(LinkStack *s, DATA *data)
{
if(!s || !data)
{
perror("Stack is empty！");
return -1;
}
//判断栈是否为空
if(lstack_isempty(s))
{
perror("警告！试图从空栈弹出数据！");
return -1;
}
NODE *p = s->top; //保存栈顶节点
*data = p->data; //获取弹出栈的数据
s->top = p->next; //更新栈顶指针
free(p); //释放原栈顶节点
s->size--;
return 0;
}
/**
* 销毁栈
*/
void lstack_destroy(LinkStack *s)
{
if(!s)
return; //空指针保护
DATA temp; //临时存储弹出数据
//释放所有节点
while(!lstack_isempty(s))
{
lstack_pop(s, &temp); //弹出数据存入temp
}
return;
}
```
app.c
#include "linkstack.h"
int main(int argc, char const *argv[])
{
LinkStack s;
DATA temp;
// 1. 初始化容量为10的链式栈
lstack_init(&s, 10);
// 2. 入栈测试
printf("入栈顺序：");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
lstack_push(&s, i + 10); // 压入10~19
printf("%d ", i + 10);
}
printf("\n");
// 测试栈满
if (lstack_push(&s, 20) == -1)
printf("栈已满，插入20失败\n");
// 3. 出栈测试
printf("出栈顺序：");
while (!lstack_isempty(&s))
{
lstack_pop(&s, &temp);
printf("%d ", temp);
}
printf("\n");
// 测试栈空
if (lstack_pop(&s, &temp) == -1)
printf("栈已空，无法弹出\n");
// 4. 销毁栈
lstack_destroy(&s);
return 0;
}