linux下執行連結串列棧（實現棧的基本功能 push，pop，刪除任意結點，遍歷輸出等）
一、簡要敘述設計思想和技術路線（不少於300字）（20分）。
設計思想：利用Linux GNU make C 專案管理軟體工具實現資料結構棧(Stack)。實現Push，Pop，Delete,Search,Visit through,Clear功能。節點的資料設計具有一般性（使用void *data），使用連結串列棧實現本功能，且棧的Top指標作為每個函式的形式引數。最後以int型序號管理為例項，演示實驗功能。ac_impl.c負責輸出選擇選單項；test_impl.c中實現對選單的選擇，以及具體例項的驗證；main.c作為入口，對test_impl.c進行呼叫；mod_impl.c中實現具體的功能函式。
技術路線：採用連結串列棧。Push和Pop功能嚴格遵循棧的先進後出特性，從棧頂刪除，壓入新元素時從棧頂壓入。對於Delete功能，若要刪除的節點在棧頂，直接刪除，若該元素不在棧頂，將需刪除元素之上的其它元素先push入建立的臨時棧tempStack中，若找到要刪除元素則刪除，然後將tempStack中元素重新push入原棧，返回true；若未找到該元素，返回false。對於Search功能，從棧頂開始搜尋，若找到該元素則返回該元素，若未找到top指標指向top->nextPtr,若搜尋到棧底（即top->nextPtr==NULL）則返回NULL。對於Visit through功能，從棧頂開始遍歷並依次輸出訪問到的元素。對於Clear功能，將top指標一步步移到棧底，最後釋放指標。
二、文字敘說各個功能模組的“演算法”、技術難點並附上程式碼（5*7=35分）。
2.1 Push功能
首先利用malloc函式分配空間給一個新的結構體指標node，將形參data賦值給該結構體成員data，node的nextPtr元素指向原棧頂指標的nextPtr指標指向的空間，然後將棧頂指標的nextPtr指標指向node以實現將node結點加入連結串列棧中。
//push data to the stack
void Push(ListNodePtr top, void* data) {
//allocate node space
ListNodePtr node = (ListNodePtr)malloc(sizeof(ListNode));
//assign the parameter to the data of the struct
node->data = data;
//the pointer move to the next
node->nextPtr = top->nextPtr;
//top->nextPtr point to the node in order to push the node into the stack
top->nextPtr = node;
}
2.2 Pop功能
首先判斷棧當前是否為空，若為空直接返回NULL。若不為空，則建立一個結構體指標pop_node指向棧頂指標的nextPtr元素指標所指空間，然後將top->nextPtr指向pop_node->nextPtr，使原棧頂結點指標脫離連結串列，實現棧頂元素的刪除，並用pop_node儲存要刪除的棧頂結點，返回原棧頂結點的data元素。
//pop data
void* Pop(ListNodePtr top) {
//the stack is empty,return null
if (!top->nextPtr) {
return NULL;
}
//discard the top element of the stack
ListNodePtr pop_node = top->nextPtr;
//the pointer crosses the pop_node to the next node
top->nextPtr = pop_node->nextPtr;
//return the data which is popped
return pop_node->data;
}
2.3 Delete功能
首先建立一個臨時棧tempStack，後面用於存放可能的元素。接著判斷形參中傳入的棧是否為空，若棧為空直接返回。若棧不為空，從棧頂元素開始，一個個與形參data對比，看是否為想要刪除的元素，如果不是，將該元素壓入tempStack，並彈出當前的棧；如果找的了要刪除的元素，則將其指向該結點的指標脫離連結串列，pop該元素，並將該元素返回。若遍歷了整個棧還未找到返回null。
//delete data
void* Delete(ListNodePtr top, void* data) {
//create a temporary stack which used to temporarily store the data
ListNodePtr tempStack= InitStack();
//the satck is empty,return
if (!top->nextPtr) {
return ;
}
//loop until we find the element to delete
while (top->nextPtr->data != data) {
//push the date which is before the required element into the temporary stack
Push(tempStack, top->nextPtr->data);
//pop the top element out of the satck
Pop(top);
}
//if the stack is empty and we don't find the requried element ,return
if (!top->nextPtr) {
return;
}
//if we find the data we want to delete
else {
//pop the data we want to delete then push the data into the stack which we stored in the tempStack
ListNodePtr delete_node = top->nextPtr;
Pop(top);
while (tempStack->nextPtr) {
Push(top, Pop(tempStack));
}
free(delete_node);
//return the data we delete
return data;
}
}
2.4 Search功能
指標從棧頂向棧底方向移動，並依次對比當前結點的data元素與形參data是否一致以判斷是否找到需要找的元素，若找到則將該data返回，若遍歷了整個棧都未找到則返回NULL。
//Search the data
void* Search(ListNodePtr top, void* data) {
ListNodePtr temp = top;
while (top->nextPtr) { //loop until we find the data we want
if (top->nextPtr->data == data) { //if we find the data ,return the data
return top->nextPtr->data;
}
top=top->nextPtr; //if data is not we want,*top point to the next node
}
return NULL; //if we search through the whole stack and don't find the data just return
}
2.5 VisitThough功能
指標從棧頂向棧底方向移動，並依次輸出data，直到輸出整給棧的元素。
//Visit through the stack
void VisitThrough(ListNodePtr top) {
ListNodePtr temp = top; //create temporary pointer
while (temp->nextPtr) { //the pointer moves from the
//top of the stack and output the data of
//the node until the pointer is point to
printf("%d ",temp->nextPtr->data); //the end of the stack
temp = temp->nextPtr;
}
}
2.6 Clear功能
從棧頂指標開始一個個脫離連結串列，直到棧為空，釋放指標空間。
//Clear the stack
void Clear(ListNodePtr top) {
while (top->nextPtr) { //detach the linked list one by
//one from the top of the stack until the stack is empty
ListNodePtr temp = top->nextPtr;
top->nextPtr = top->nextPtr->nextPtr;
free(temp);
}
}
三、 提供makefile指令碼（15分）。
OBJS = main.o test_impl.o mod_impl.o ac_impl.o
CC = gcc
prog:$(OBJS)
$(CC) -o [email protected] $^
main.o:main.c menu.h
$(CC) -c $<
test_impl.o:test_impl.c menu.h
$(CC) -c $<
mod_impl.o:mod_impl.c modify.h
$(CC) -c $<
ac_impl.o:ac_impl.c access.h
$(CC) -c $<
clean:
rm *.o
四、 提供Cygwin之下應用例項的測試截圖（15分）。
由於有Linux伺服器，所以直接用xshell連線伺服器，上傳相關專案後執行。
1.make 此過程遇到問題，由於程式碼在傳輸過程中，makefile中的tab居然被空格代替了，導致make命令無法執行，於是在vim命令下，重寫了makefile檔案，最終得以正確執行，截圖如下。
2.push功能 鍵入1，執行push操作，依次入棧11 22 33 55 66 77 88，然後選擇5，遍歷輸出此時的棧，驗證push確實成功。執行截圖如下。
3.pop功能，鍵入2，執行pop操作，將棧頂元素彈出棧，本例項中，pop兩次，應當將88 77彈出棧，然後鍵入5，遍歷輸出pop之後的棧以驗證。實驗截圖如下：
4.delete功能 鍵入3，執行delete的操作，例項中刪除33，然後鍵入5遍歷輸出以驗證，如下：
5.search功能 鍵入4，執行search操作，用於搜尋一個元素，例項中搜索棧中元素66顯示成功，搜尋非棧中元素88顯示not exist。實驗截圖如下：
6.visit through功能 鍵入5，執行visitthrough操作，遍歷輸出棧中所有元素，截圖如下：
7.clear功能 鍵入6，執行clear操作，將棧清空，截圖如下
8.end 鍵入7，退出系統，截圖如下：
五、 附錄提供完整帶有詳細英文註釋的程式碼（15分）。
完整的見https://download.csdn.net/download/gyx1549624673/10811624