数据结构详解：链栈中的元素入栈与出栈操作分析

链栈

尽管数组是堆栈最常见的底层表示形式，但也可以使用链表实现Stack类。 如果这样做，空堆栈的概念表示就是NULL指针：

当你将新元素推入堆栈时，该元素只会添加到链表的前端。因此，如果将元素e1 push到空栈上，该元素将存储在一个新单元格中，该单元格将成为链中唯一的链接：

将一个新元素push栈将该元素添加到链的开头。所涉及的步骤与将字符插入链表列表缓冲区所需的步骤相同。 首先分配一个新的单元格，然后输入数据，最后更新链接指针，使新单元格成为链中的第一个元素。 因此，如果将元素e2推到栈上，将得到以下配置：

在链表表示中，pop操作包括删除链中的第一个单元格并返回存储在该列中的值。因此，来自上图所示的栈的pop操作返回e2并恢复栈的先前状态，如下所示：

对链栈中pop和push的分析

先看一下这两个功能的实现（我们以数字栈为例子）：

class StackInt {          // in StackInt.h
public:
    StackInt ();          // constructor

    void push(int value); // append a value 
    int pop();            // return the first-in value

private:
    struct Node {
      int value;
      Node * link;
    };
    Node * data;     // member variables
};

我们先看看我们的push功能：

void StackInt::push(int v) {
    Node * temp = new Node;
    temp->value = v;
    temp->link = data;
    data = temp;
}

链栈是链表的一种，我们当然要画图去理解这个过程：
（1） Node* data这句话的意思我们说过，就是建立一个指向这组数据的首指针，如图：

（2）这个时候我们要push（7），因此我们的目的应该是这样的：

（3）代码的前两句，是建立一个指向新的Node的指针，然后为新建的节点赋值为7，如下：

（4）这里我们好像可以把第三句删了，直接 data = temp; 让我们看看会发生什么？

（5）这里我们很明显看到，如果这样做，那么data就直接指向新的节点，但是新的节点并没有链接到我们的下一个数据，相当于断开了，因此正确的应该是这样：

然后：

（6）最后我们可以执行删除操作，把我们的temp空间删除，大功告成！！

我们再看看我们的pop功能

int StackInt::pop() {
    int toReturn = data->value;
    Node * temp = data;
    data = temp->link;
    delete temp;
    return toReturn;
}

（1）首先我们把我们要pop出去的值给保存起来，定义一个新的变量：

（2）如果我们直接用 data = data->link;而不建立临时的空间，我们来看看如果这样会怎么样

（3）这显然不是我们想要的，所以我们接着再试一次，首先我们建立临时变量：

（4）然后我们将temp的link直接赋值给我们的data。如下;

（5）最后删除节点，然后返回原来的值就ok了

push和pop的算法复杂度

由于我们并没有涉及到其他的数据移动，我们只是进行了一次的插入删除操作，所以他们的算法复杂度均为我们的O（1）

下一篇我们就用通用的模板来实现我们一般的链栈结构！