使用C语言实现栈（图解push+pop操作&&附完整代码）

使用C语言实现栈（图解push+pop操作&&附完整代码）

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_50941083/article/details/121819311

栈是一种常见的数据结构，其特点是后进先出（LIFO）。在C语言中，可以通过链表来实现栈的功能。本文将通过详细的图解和代码示例，介绍如何使用C语言实现栈的push（入栈）和pop（出栈）操作，以及相关的辅助功能。

相关定义和图文解释

栈其实是一种以后进先出为原则的现行存储结构。栈的开口端为栈顶，封口端为栈底。关于栈的操作主要有两种，一为入栈：

另外一个为出栈：

实现代码

我们接下来使用链表来实现栈的相关操作，需要注意的是入栈我们使用头插法，出栈时也需要在头部删除。我们实现时引入了一个dump节点，使得栈中永远至少有一个节点，从而不需要考虑在入栈和出栈的时候不需要考虑特殊情况，简化代码。

头插过程

1. 申请新节点，将新节点的next指针指向栈顶节点，此时的新节点为栈顶节点：

   p->next = s->head->next;
   

2. 将dump节点的next指向新的栈顶节点：

   s->head->next = p;
   

头删过程

1. 将一个del指针指向待删除的节点，然后将dump指针的next直接指向该待删除节点的下一个结点：

   s->head->next = first->next;
   

2. 将del节点进行free

具体实现的代码如下所示：

所需实现的函数功能

1. 创建一个栈——stack_create；
2. 释放栈空间——stack_destory；
3. 将一个数据放入栈中——stack_push；
4. 取出栈中数据——stack_pop；
5. 读出栈顶数据——stack_front；
6. 读出栈中元素个数——stack_size；
7. 判断栈是否是空栈——stack_empty；

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

typedef int DataType;

typedef struct Node {
    DataType data;
    struct Node* next;
} Node;

typedef struct Stack {
    Node* head;
    size_t size;
} Stack;

Stack* stack_create();
void stack_destory(Stack** s);
void stack_push(Stack* s, DataType data);
DataType stack_pop(Stack* s);
DataType stack_front(const Stack* s);
size_t stack_size(const Stack* s);
bool stack_empty(const Stack* s);

Stack* stack_create() {
    Stack* s = malloc(sizeof(Stack));
    Node* dump = malloc(sizeof(Node));
    dump->next = NULL;
    s->head = dump;
    s->size = 0;
    return s;
}

void stack_destory(Stack** s) {
    Node *p = (*s)->head;
    while (NULL != p) {
        Node* q = p->next;
        free(p);
        p = q;
    }
    free(*s);
    *s = NULL;
}

void stack_push(Stack* s, DataType data) {
    Node* p = malloc(sizeof(Node));
    p->data = data;
    p->next = s->head->next;
    s->head->next = p;
    s->size++;
}

DataType stack_pop(Stack* s) {
    Node* first = s->head->next;
    if (NULL == first) return 0;
    s->head->next = first->next;
    DataType res = first->data;
    free(first);
    s->size--;
    return res;
}

DataType stack_front(const Stack* s) {
    if (NULL != s->head->next) {
        return s->head->next->data;
    }
    return 0;
}

size_t stack_size(const Stack* s) {
    return s->size;
}

bool stack_empty(const Stack* s) {
    return s->head->next == NULL;
}

int main() {
    Stack* s = stack_create();
    DataType data;
    while (EOF != scanf("%d", &data)) {
        stack_push(s, data);
    }
    while (!stack_empty(s)) {
        printf("%d ", stack_pop(s));
    }
    printf("\n");
    stack_destory(&s);
}

本文详细介绍了如何使用C语言实现栈这种数据结构，通过引入dump节点简化了代码逻辑，使得入栈和出栈操作更加直观易懂。希望本文能帮助读者更好地理解栈这种数据结构，并掌握其在C语言中的实现方法。