数据结构3.0 栈、队列和数组

一、栈的基本概念

①栈的定义

②栈的基本操作

③常考题型

④小结

二、栈的顺序存储实现

①顺序栈的定义

②初始化操作

③进栈操作

④出栈操作

⑤读栈顶元素操作

⑥共享栈

⑦小结

三、栈的链式存储实现

①链栈的定义

②小结

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 链栈的结点结构
typedef struct LinkNode {
    int data;               // 数据域
    struct LinkNode *next;  // 指针域
} LinkNode;

// 链栈结构（不带头结点，栈顶指针直接指向栈顶元素）
typedef struct {
    LinkNode *top;  // 栈顶指针
} LinkStack;

// 1. 初始化链栈
void InitStack(LinkStack &S) {
    S.top = NULL;  // 空栈时栈顶指针为NULL
}

// 2. 判断栈是否为空
bool StackEmpty(LinkStack S) {
    return S.top == NULL;
}

// 3. 进栈操作（增）
bool Push(LinkStack &S, int x) {
    // 生成新结点
    LinkNode *p = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
    if (p == NULL) return false; // 内存分配失败
    
    p->data = x;
    p->next = S.top;  // 新结点的next指向原栈顶
    S.top = p;        // 更新栈顶指针
    return true;
}

// 4. 出栈操作（删）
bool Pop(LinkStack &S, int &x) {
    if (StackEmpty(S)) return false; // 栈空，出栈失败
    
    LinkNode *p = S.top;    // 指向栈顶结点
    x = p->data;            // 获取栈顶元素
    S.top = S.top->next;    // 栈顶指针下移
    free(p);                // 释放原栈顶结点
    return true;
}

// 5. 获取栈顶元素（查）
bool GetTop(LinkStack S, int &x) {
    if (StackEmpty(S)) return false; // 栈空，获取失败
    
    x = S.top->data;
    return true;
}

// 测试函数
int main() {
    LinkStack S;
    InitStack(S);
    
    // 进栈
    Push(S, 1);
    Push(S, 2);
    Push(S, 3);
    
    // 获取栈顶
    int topVal;
    if (GetTop(S, topVal)) {
        printf("栈顶元素：%d\n", topVal);
    }
    
    // 出栈
    int popVal;
    while (Pop(S, popVal)) {
        printf("出栈元素：%d\n", popVal);
    }
    
    // 判空
    if (StackEmpty(S)) {
        printf("栈已为空\n");
    }
    
    return 0;
}