栈的链式存储 - API实现

基本概念

其它概念详情參看前一篇博文：栈的顺序存储 - 设计与实现 - API实现

这里也是运用了链表的链式存储API高速实现了栈的API。

代码：

// linkstack.h
// 链式存储栈的API声明

#ifndef _MY_LINKSTACK_H_
#define _MY_LINKSTACK_H_

typedef void LinkStack;

// 创建栈
LinkStack* LinkStack_Create();

// 销毁栈
void LinkStack_Destroy(LinkStack* stack);

// 清空栈
void LinkStack_Clear(LinkStack* stack);

// 将item入栈
int LinkStack_Push(LinkStack* stack, void* item);

// 弹出栈顶元素
void* LinkStack_Pop(LinkStack* stack);

// 获取栈顶元素
void* LinkStack_Top(LinkStack* stack);

// 获取栈的大小
int LinkStack_Size(LinkStack* stack);

#endif //_MY_LINKSTACK_H_

// linkstack.cpp
// 链式存储栈的API实现

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "linkstack.h"
#include "linklist.h"

typedef void LinkStack;

typedef struct _tag_LinkStack
{
	LinkListNode node;
	void* item;
}TLinkStack;

// 创建一个栈，相当于创建一个线性表
LinkStack* LinkStack_Create()
{
	return LinkList_Create();
}

// 销毁栈
void LinkStack_Destroy(LinkStack* stack)
{
	LinkStack_Clear(stack); // 释放栈的结点
	LinkList_Destroy(stack); // 释放句柄
	return;
}

// 清空栈
void LinkStack_Clear(LinkStack* stack)
{
	while (LinkList_Length(stack)) {
		LinkStack_Pop(stack);
	}
	return;
}

// 向栈中加入元素，相当于用头插法向线性表加入结点
int LinkStack_Push(LinkStack* stack, void* item)
{
	int ret = 0;
	TLinkStack *tStack = NULL;

	// 把void* item转化成链表结点
	tStack = (TLinkStack *)malloc(sizeof(TLinkStack));
	tStack->item = item;

	// 头插法插入结点
	ret = LinkList_Insert(stack, (LinkListNode *)tStack, 0);
	if (ret) {
		printf("function LinkStack_Push err: %d.\n", ret);
		free(tStack);
		return ret;
	}

	return ret;
}

// 弹出栈顶元素，相当于从线性表中删除0号元素
void* LinkStack_Pop(LinkStack* stack)
{
	TLinkStack *tStack = NULL;
	void* item = NULL;

	tStack = (TLinkStack *)LinkList_Delete(stack, 0);
	if (tStack == NULL) {
		printf("function LinkStack_Pop err.\n");
		return NULL;
	}

	// 把链表结点转化成栈结点
	item = tStack->item;
	free(tStack); // 记得释放创建时候malloc的内存

	return item;
}

// 获取栈顶元素
void* LinkStack_Top(LinkStack* stack)
{
	TLinkStack *tStack = NULL;
	void* item = NULL;

	tStack = (TLinkStack *)LinkList_Get(stack, 0);
	if (tStack == NULL) {
		printf("function LinkStack_Top err.\n");
		return NULL;
	}

	item = tStack->item;

	return item;
}

// 获取栈的大小
int LinkStack_Size(LinkStack* stack)
{
	return LinkList_Length(stack);
}

// main.cpp
// 栈链式存储的測试程序

#include <stdio.h>
#include "linkstack.h"

const int maxn = 5;

void play()
{
	int a[maxn];

	for (int i = 0; i < maxn; ++i) {
		a[i] = i + 1;
	}

	LinkStack *stack = NULL;

	stack = LinkStack_Create(); // 创建栈

	// 入栈
	for (int i = 0; i < maxn; ++i) {
		LinkStack_Push(stack, &a[i]);
	}

	// 栈属性
	printf("size: %d\n", LinkStack_Size(stack));
	printf("top: %d\n", *((int *)LinkStack_Top(stack)));

	LinkStack_Destroy(stack);
}

int main()
{
	play();

	return 0;
}

// linklist.h
#ifndef _MYLINKLIST_H_
#define _MYLINKLIST_H_

typedef void LinkList;

typedef struct _tag_LinkListNode
{
	struct _tag_LinkListNode* next;
}LinkListNode;

LinkList* LinkList_Create();

void LinkList_Destroy(LinkList* list);

void LinkList_Clear(LinkList* list);

int LinkList_Length(LinkList* list);

int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos);

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos);

LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos);

#endif

// linklist.cpp

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include "linklist.h"

using namespace std;

typedef void LinkList;

typedef struct _tag_LinkList
{
	LinkListNode header;
	int length;
}TLinkList;

LinkList* LinkList_Create()
{
	TLinkList *tmp = NULL;

	tmp = (TLinkList *)malloc(sizeof(TLinkList));
	if (tmp == NULL) {
		printf("function LinkList_Create() err.\n");
		return NULL;
	}
	memset(tmp, 0, sizeof(TLinkList)); // 初始化为空链表

	return tmp;
}

void LinkList_Destroy(LinkList* list)
{
	if (list == NULL) {
		return;
	}
	free(list);

	return;
}

void LinkList_Clear(LinkList* list)
{
	if (list == NULL) {
		return;
	}
	TLinkList *tList = NULL;
	tList = (TLinkList *)list;
	tList->header.next = NULL;
	tList->length = 0;

	return;
}

int LinkList_Length(LinkList* list)
{
	if (list == NULL) {
		return -1;
	}
	TLinkList *tList = NULL;
	tList = (TLinkList *)list;

	return tList->length;
}

int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos)
{
	if (list == NULL || node == NULL || pos < 0) {
		return -1;
	}
	TLinkList *tList = NULL;
	tList = (TLinkList *)list;
	LinkListNode *cur = NULL;
	cur = &(tList->header);

	// 对pos的容错处理。假设pos过大。改为最后面
	if (pos > LinkList_Length(list)) {
		pos = LinkList_Length(list);
	}

	// 移动到须要插入的位置
	for (int i = 0; i < pos; ++i) {
		cur = cur->next;
	}

	// 插入
	node->next = cur->next;
	cur->next = node;

	++tList->length;

	return 0;
}

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos)
{
	if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) {
		return NULL;
	}
	TLinkList *tList = NULL;
	tList = (TLinkList *)list;
	LinkListNode *cur = NULL;
	cur = &(tList->header);

	for (int i = 0; i < pos; ++i) {
		cur = cur->next;
	}

	return cur->next;
}

LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos)
{
	if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) {
		return NULL;
	}
	TLinkList *tList = NULL;
	tList = (TLinkList *)list;
	LinkListNode *cur = NULL;
	cur = &(tList->header);

	for (int i = 0; i < pos; ++i) {
		cur = cur->next;
	}

	LinkListNode *ret = NULL;
	ret = cur->next;

	// 删除结点
	cur->next = ret->next;

	--tList->length;

	return ret;
}

project代码详情：Github