Algorithm Gossip: 堆叠 - 使用链结实作（C 语言动态记忆体宣告）

说明

使用阵列实作堆叠，会受到阵列大小必须事先宣告好的限制，我们可以使用链结（link）的方式来实作堆叠，以动态记忆体宣告的方式来新增每一个元素。

解法

链结（link）是由节点组成，每一个节点储存资料之外，还储存下一个节点的位置，如下图所示：

对堆叠而言，加入新节点与删除节点的方法如下图所示：
新增节点：

删除节点：

链结也可以使用阵列来实作，不过在这边我们以动态记忆体宣告的方式来进行，在C语言中，这是实作链结的基本作法，可以不受阵列大小必须先行宣告的限制，所以使用链结实作堆叠时，就不会有堆叠已满的问题（除了记忆体用尽之外）。

上面的图说只是个示意，在演算的时候，会需要一些暂存变数来协助节点新增与删除时的连结更动，请直接参照以下的程式实作。

实作

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

struct node { 
    int data; 
    struct node *next; 
}; 

typedef struct node getnode; 

getnode* creates(void);         // 建立堆叠 
int isEmpty(getnode*);           // 堆叠已空 
int stacktop(getnode*);   // 传回顶端元素 
getnode* add(getnode*, int);   // 新增元素 
getnode* delete(getnode*);     // 删除元素 
void list(getnode*);      // 显示所有内容 

int main(void) { 
    getnode* sTop; 
    int input, select; 

    sTop = creates(); 

    while(1) { 
        printf("\n\n请输入选项(-1结束)："); 
        printf("\n(1)插入值至堆叠"); 
        printf("\n(2)显示堆叠顶端"); 
        printf("\n(3)删除顶端值"); 
        printf("\n(4)显示所有内容"); 
        printf("\n$c>"); 
        scanf("%d", &select); 
        
        if(select == -1) 
            break; 

        switch(select) { 
            case 1: 
                printf("\n输入值："); 
                scanf("%d", &input); 
                sTop = add(sTop, input); 
                break; 
            case 2: 
                printf("\n顶端值：%d", stacktop(sTop)); 
                break; 
            case 3: 
                sTop = delete(sTop); 
                break; 
            case 4: 
                list(sTop); 
                break; 
            default: 
                printf("\n选项错误！"); 
        } 
    } 

    printf("\n"); 

    return 0; 
} 

getnode* creates() { 
    return NULL; 
} 

int isEmpty(getnode* top) { 
    return (top == NULL); 
} 

int stacktop(getnode* top) { 
    return top->data; 
} 

getnode* add(getnode* top, int item) { 
    getnode* newnode; 

    newnode = (getnode*) malloc(sizeof(getnode)); 

    if(newnode == NULL) { 
        printf("\n记忆体配置失败！"); 
        exit(1); 
    } 

    newnode->data = item; 
    newnode->next = top; 
    top = newnode; 

    return top; 
} 

getnode* delete(getnode* top) { 
    getnode* tmpnode; 

    tmpnode = top; 
    if(tmpnode == NULL) { 
        printf("\n堆叠已空！"); 
        return NULL; 
    } 

    top = top->next; 
    free(tmpnode); 

    return top; 
} 

void list(getnode* top) { 
    getnode* tmpnode; 
    tmpnode = top; 

    printf("\n堆叠内容："); 
    while(tmpnode != NULL) { 
        printf("%d ", tmpnode->data); 
        tmpnode = tmpnode->next; 
    } 
}