一、简介和特点 链表栈是一种使用链表实现的栈数据结构,遵循后进先出(LIFO)原则。本文实现的链表栈通过动态内存分配节点,避免了数组实现的固定大小限制。
主要特点:
1.动态大小:无需预先分配固定空间
2.高效操作:入栈和出栈都是O(1)时间复杂度
3.内存效率:只分配实际使用的节点
4.简单接口:提供基本的栈操作
5.指针链接:使用指针维护栈结构
二、与其他实现的优点 相比数组实现的栈,这种链表实现有以下优势:
1.无大小限制:可以动态扩展,不会出现栈满情况
2.内存灵活:只在需要时分配节点内存
3.高效删除:出栈操作直接释放内存
4.实现简单:不需要处理数组扩容/缩容
5.更少浪费:没有未使用的预留空间
三、实现步骤解析 1.定义节点结构:创建包含数据和next指针的节点
2.初始化栈结构:构造函数初始化top指针
3.实现入栈操作:
创建新节点
将新节点链接到栈顶
更新top指针
4.实现出栈操作:
保存当前top指针
更新top到下一个节点
释放原top节点内存
5.实现查看操作:
返回top节点数据
四、完整代码和注释
#include<iostream>
using namespace std;
// 链表节点结构
struct node {
int data; // 存储的数据
node* next; // 指向下一个节点的指针
};
// 栈类
class Stack
{
private:
node* top = new node; // 栈顶指针
public:
// 入栈操作
void add(int data)
{
node* tmp = new node; // 创建新节点
tmp->data = data; // 设置节点数据
tmp->next = top; // 新节点指向原栈顶
top = tmp; // 更新栈顶指针
}
// 出栈操作
void del()
{
node* tmp = top; // 保存当前栈顶
top = top->next; // 栈顶指向下一个节点
delete tmp; // 释放原栈顶内存
}
// 查看栈顶元素
int select()
{
return top->data; // 返回栈顶数据
}
};
五、总结 本文介绍了一种链表实现的栈数据结构,通过详细的代码注释和分步解析,展示了栈的基本操作实现。链表栈在动态性和内存效率上有明显优势,适合需要频繁入栈出栈且数据量变化大的场景。理解这种实现方式对于学习更复杂的数据结构有重要意义。 链接:链表栈实现指南:从基础到实践