C語言描述棧的實現及操作（鏈表實現）

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef int Elementtype;    //    定義數據類型

//    定義節點
typedef struct Node {
    Elementtype Element;
    struct Node  * Next;
}NODE, *PNODE;

//    定義棧結構體
typedef struct Stack {
    PNODE PTOP;        //    定義棧頂節點
    PNODE PBOTTOM;        //    定義棧底節點
}STACK,* PSTACK;

//    函數聲明
void InitStack(PSTACK Stack);        //    初始化棧
void PushStack(PSTACK Stack, int val);        //    入棧函數
void PopStack(PSTACK Stack,int *val);        //    出棧函數
void TraverseStack(PSTACK Stack);        //    遍歷棧函數
bool IsEmpty(PSTACK Stack);        //    判斷棧是否為空函數
void ClearStack(PSTACK Stack);        //    清空棧函數

//    主函數

int main() {
    STACK Stack;    //    創建一個棧變量
    int val = 0;    //    定義一個變量
    InitStack(&Stack);        //    調用初始化棧函數
    IsEmpty(&Stack);    //    調用判斷棧是否為空函數
    PushStack(&Stack, 100);        //    調用入棧函數，把100推入棧中    
    PushStack(&Stack, 200);
    PushStack(&Stack, 300);
    PushStack(&Stack, 400);
    PushStack(&Stack, 500);
    PushStack(&Stack, 600);
    IsEmpty(&Stack);
    TraverseStack(&Stack);        //    調用棧遍歷函數
    PopStack(&Stack, &val);        //    調用出棧函數
    TraverseStack(&Stack);
    ClearStack(&Stack);        //    調用清空棧函數
    IsEmpty(&Stack);
    return 0;
}

//    定義初始化棧函數
void InitStack(PSTACK Stack) {
    PNODE PNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));    //    新建一個節點
    if (PNew == NULL) {        //    判斷內存是否分配成功
        printf("新節點空間分配失敗！\n");
        exit(-1);
    }
    Stack->PTOP = PNew;        //    棧頂指針指向新節點
    Stack->PBOTTOM = PNew;        //    棧底指針指向新節點
    PNew->Next = NULL;        //    新節點指針指向為空
    printf("棧創建成功！\n");

}

//    定義入棧函數
//    從棧頂插入數值val
void PushStack(PSTACK Stack,int val) {
    PNODE P = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));    //    創建新的節點用於存放變量
    if (P == NULL) {
        printf("分配空間內存失敗！");
        exit(-1);
    }
    P->Element = val;    //    變量賦值給節點的數據域
    P->Next=Stack->PTOP;    //    讓新建的節點指向上一個節點
    Stack->PTOP = P;        //    更新頂部節點，使其指向新建的節點
    printf("%d 入棧成功！\n",val);
}

//    定義出棧函數
//    從棧頂彈出，並將地址賦值給變量val
void PopStack(PSTACK Stack, int *val) {
    if (Stack->PBOTTOM == Stack->PTOP) {    //    判斷棧是否為空
        printf("出棧失敗，棧為空！\n");    
    }        
    PNODE P = Stack->PTOP;    //    建立一個臨時節點指向棧頂節點
    *val = P->Element;    //    把棧頂節點元素彈出，地址放到變量val中
    Stack->PTOP = P->Next;    //    把棧頂指針指向上一個棧節點
    free(P);    //    釋放節點內存，防止內存空間泄漏
    P = NULL;    //    防止產生野指針
    printf("已將%d從棧彈出！\n", *val);
}

//    定義判斷棧是否為空函數
bool IsEmpty(PSTACK Stack) {
    if (Stack->PBOTTOM == Stack->PTOP)
    {
        printf("棧為空！\n");
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }

}

//    定義棧的遍歷函數
void TraverseStack(PSTACK Stack) {
    if (IsEmpty(Stack)) {        //    判斷棧是否為空
        printf("遍歷棧失敗，棧為空！");
        exit(-1);
    }
    PNODE P = Stack->PTOP;        //    建立一個臨時節點指針，初始化時指向棧頂
                                    //使臨時節點指針從棧頂開始遍歷棧，直到棧底
    printf("遍歷棧的結果為： ");
    while (P != Stack->PBOTTOM) {
        printf("%d ", P->Element);    //    打印出數據
        P = P->Next;
    }
    printf("\n");
    
}

//    定義棧的清空函數

void ClearStack(PSTACK Stack) {
    if (IsEmpty(Stack)) {        //    判斷棧是否為空
        printf("棧已經為空，無需清空！\n");
        exit(-1);
    }
    //    創建兩個節點指針用來釋放棧
    PNODE P = Stack->PTOP;
    PNODE Q = NULL;
    //    清空棧
    while (P != Stack->PBOTTOM) {
        Q = P->Next;
        free(P);
        P = Q;
    }
    Stack->PTOP = Stack->PBOTTOM;    //    棧頂指向棧底指向的初始空節點
    printf("已清空棧！\n");
}

運行結果