【C语言数据结构】栈-链式存储(链栈)

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代码实现

#include
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#define ElemType char

//定义链栈结构体，并规定栈顶就是链头，一切操作只能在链头进行
typedef struct LNode {
    //定义数据，这里一个结构体存储一个数据，所以不需要什么指针啊数组之类的乱七八糟的，就一个变量就够了
    ElemType data;
    //定义下一个结点
    struct LNode *next;
} LNode, *LinkStack;

//初始化栈
void InitStack(LinkStack *stack) {
    //一开始栈里啥也没有，不需要设置头结点
    *stack = NULL;
}

//判断栈空
bool StackEmpty(LinkStack stack) {
    if (stack == NULL)
        return true;
    return false;
}

//入栈操作
bool Push(LinkStack *stack, ElemType e) {
    //因为是链表，所以不用判断是否溢出，基本不可能溢出，直接插入头结点
    //建立一个新的结构体结点
    LinkStack new = (LinkStack) malloc(sizeof(LNode));
    if (new == NULL)
        //虽然不会溢出，但是内存可能分配失败，还是要顾及一下代码的健壮性的
        return false;
    //把数据元素放到结构体里面
    new->data = e;
    //让新结构体的下一个指针指向链头
    new->next = *stack;
    //把链头移动到新结构体
    *stack = new;

    return true;
}

//出栈操作
bool Pop(LinkStack *stack, ElemType *e) {
    //先判断一下栈是否为空
    if (StackEmpty(*stack))
        return false;
    //先将数据元素赋值给E
    *e = (*stack)->data;
    //保存一下链头结构体，不然一会儿不好释放内存
    LinkStack old = *stack;
    //转移链头到下一个结点位置
    *stack = (*stack)->next;
    //释放原来的链头内存空间
    free(old);

    return true;
}

//获取栈顶元素
bool GetTop(LinkStack stack, ElemType *e) {
    //先判断栈是否为空
    if (StackEmpty(stack))
        return false;

    //获取栈顶元素
    *e = stack->data;

    return true;
}

//销毁栈
void DestroyStack(LinkStack *stack) {
    //不能只销毁链头，要把整个链表全部释放
    while (*stack != NULL) {
        LNode *new = *stack;
        *stack = (*stack)->next;
        free(new);
    }
}

//-------------------顺便写一道王道课后题代码---------------------
/*P67栈04题;设单链表表头指针为L，结点由data和next两个域构成，其中data域为字符型。
试设计算法判断该链表的全部n个字符是否中心对称。例如xyx、xyyx都是中心对称*/

bool match(LinkStack stack, int n) { //n是题目中给出的字符的总数
    int i;
    //建立一个字符数组，存储前半个链表中的数据元素，用来对比后半个链表中的元素是否相等
    char data[n / 2];

    //for循环将前半个链表存储到data字符数组中
    for (i = 0; i < n / 2; i++) {
        data[i] = stack->data;
        stack = stack->next;
    }

    i--;

    //要区分字符总数是奇数个还是偶数个
    //如果是偶数个字符
    if(n%2 == 0){
        for(;i>0;i--){
            if(data[i] != stack->data)
                return false;
            stack = stack->next;
        }

        return true;
    }
    //如果是奇数个字符
    else{
        for(;i>0;i--){
            if(data[i] != stack->data)
                return false;
            stack = stack->next;
        }
    }
}

//为了方便后面的实验，写一个计算栈长的函数
int Length(LinkStack stack){
    int num = 0;
    while(stack != NULL){
        num++;
        stack = stack->next;
    }
    return num;
}
int main() {
    //定义链表
    LinkStack stack;
    ElemType Elem;
    //初始化链表
    InitStack(&stack);
//
//    //插入元素
//    Push(&stack, 1);
//    Push(&stack, 2);
//    Push(&stack, 3);
//
//    //获取栈顶元素
//    GetTop(stack, &Elem);
//    printf("当前栈顶元素为%d\n", Elem);
//
//    //依次出栈元素
//    printf("出栈元素为:");
//    Pop(&stack, &Elem);
//    printf("%d ", Elem);
//    Pop(&stack, &Elem);
//    printf("%d ", Elem);
//    Pop(&stack, &Elem);
//    printf("%d\n", Elem);


    //将ElemType改为char后，测试题目代码
    Push(&stack, 'a');
    Push(&stack, 'b');
    Push(&stack, 'a');

    if(match(stack,Length(stack)))
        printf("该链表为中心对称\n");
    else
        printf("该链表不是中心对称\n");

    Push(&stack, 'a');
    Push(&stack, 'b');
    Push(&stack, 'a');

    if(match(stack,Length(stack)))
        printf("该链表为中心对称\n");
    else
        printf("该链表不是中心对称\n");

    Push(&stack, 'a');

    if(match(stack,Length(stack)))
        printf("该链表为中心对称\n");
    else
        printf("该链表不是中心对称\n");

    //销毁链栈
    DestroyStack(&stack);

    return 0;
}