如何编写与链表一起使用的推送函数？答案

【问题标题】：How to write a push function that works with a linked list?如何编写与链表一起使用的推送函数？
【发布时间】：2019-11-24 20:12:59
【问题描述】：

我正在编写一个练习程序，我被告知要编写一个与链表一起使用的堆栈处理程序。代码如下：

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

struct stackNode {
   char data;
   struct stackNode *nextPtr;
};

typedef struct stackNode StackNode;
typedef struct stackNode *StackNodePtr;

void push(StackNodePtr *topPtr, char value)
{
    StackNodePtr firstNode = *topPtr;
    while (1) {
        if (*topPtr == NULL) {
            *topPtr = (StackNodePtr) malloc(sizeof(StackNode));
            if (*topPtr == NULL) {
                puts("Error: Out of memory for push.");
                return;
            }
            (*topPtr)->nextPtr = NULL;
            (*topPtr)->data = value;
            break;
        }
        *topPtr = (*topPtr)->nextPtr;
    }
    *topPtr = firstNode;
}

int main()
{
   StackNodePtr stack = NULL;
   push(&stack, 'c'); // Program terminates in this function
   putchar(stack->data);
   return 0;
}

我还没有声明和实现 pop 函数，因为我对它没有任何问题。问题在于 push 函数。我希望程序将'c'字符压入堆栈然后打印它，但它终止了。你能更正我的代码吗？

【问题讨论】：

*topPtr = firstNode; 你先*topPtr = malloc。然后你只需break 并用初始值覆盖它。 firstNode 会发生什么？
不需要特殊情况下的初始插入堆栈。分配一个新节点，将新节点的next设置为当前栈顶（可能为null），设置节点的value成员，最后将栈设置为新节点。完毕。没有循环。不相关的，在 typedef 别名中隐藏指针类型既没有帮助也没有必要。只有两种情况真正具有优势（黑盒“处理”API 和回调函数规范），而这两种情况都不是。 C 程序员想要看到星号。相信我。
类型定义指针不是必需的，但我认为它可能会有所帮助。如果明确标识为指针（如 OP 在上面使用 'Ptr' 后缀所做的那样），它会避免显式双指针。我觉得这比星星的瘟疫更清晰、更干净：）

标签： c stack

【解决方案1】：

你的推送是不必要的循环，并且不必要地试图解释一个你真的不应该关心的情况（无论*topPtr是否为空）：

void push(StackNode **topPtr, char value)
{
    StackNode *p = malloc(sizeof *p);
    if (p != NULL)
    {
        p->data = value;
        p->next = *topPtr;
        *topPtr = p;
    }
    else
    {
        perror("Failed to push value on stack");
    }
}

就是这样。您的原始代码看起来像是在尝试实现队列，而不是堆栈。不同的野兽。堆栈实际上更容易，因为它不需要在插入之前蹒跚到序列的另一端。

【讨论】：

我知道栈和队列的区别。我对练习本想要我做的方式感到困惑。

【解决方案2】：

问题是 push 函数的最后一行将 null 分配给堆栈指针。当你调用 putchar(stack->data);它崩溃了。尝试以下方法：

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

struct stackNode {
   char data;
   struct stackNode *nextPtr;
};

typedef struct stackNode StackNode;
typedef struct stackNode *StackNodePtr;

void push(StackNodePtr *topPtr, char value)
{
    StackNodePtr firstNode = *topPtr;
    while (1) {
        if (*topPtr == NULL) {
            *topPtr = (StackNodePtr) malloc(sizeof(StackNode));
            if (*topPtr == NULL) {
                puts("Error: Out of memory for push.");
                return;
            }
            (*topPtr)->nextPtr = NULL;
            (*topPtr)->data = value;
            break;
        }
        *topPtr = (*topPtr)->nextPtr;
    }

}

int main()
{
   StackNodePtr stack = NULL;
   push(&stack, 'c'); // Program terminates in this function
   putchar(stack->data);
   return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

例如，如果您想将堆栈实现为数组，并使用数组加倍技术定义您的 stackNode 指针：

 // InitialSize
 static const int InitialSize = 1;

 typedef struct IntegerStackObj{
     int* item;         // array of IntegerStack items
     int numItems;      // number of items in this IntegerStack
     int physicalSize;  // current length of underlying array
 } IntegerStackObj;

typedef struct IntegerStackObj* IntegerStack;

//doubleItemArray
// Doubles the physical size of the underlying array S->item.
void doubleItemArray(IntegerStack S){
     int i;
     int* newArray;
     int* oldArray = S->item;
     S->physicalSize *= 2;
     newArray = calloc(S->physicalSize, sizeof(int));
     for( i=0; i<(S->numItems); i++){
     newArray[i] = oldArray[i];
     }
     S->item = newArray;
     free(oldArray);
}

// push()
// Inserts int x into S on top of the stack
void push(IntegerStack S, int x){

if( S==NULL ){
      fprintf(stderr, "IntegerStack Error: push() called on NULL IntegerStack 
      reference");
      exit(EXIT_FAILURE);
     }

// increase physical size of array if necessary

if( (S->numItems)==(S->physicalSize) ){
     doubleItemArray(S);
    }

S->item[S->numItems] = x;

S->numItems++;
}

【讨论】：