C中的链表堆栈答案

【问题标题】：Linked List Stack in CC中的链表堆栈
【发布时间】：2012-10-25 18:49:38
【问题描述】：

我正在看《Programming Interviews Exposed》一书中的以下段落，其中提到了 C 中链表堆栈的实现：

typedef struct Element {
   struct Element *next;
   void *data; 
} Element;

void push( Element *stack, void *data ); 
void *pop( Element *stack );

现在从适当的角度考虑这些例程中会发生什么功能和错误处理。两个操作都改变了第一个列表的元素。调用例程的堆栈指针必须是修改以反映此更改，但您对传递给这些函数的指针不会被传播回调用例程。您可以通过同时拥有两者来解决此问题例程采用指向堆栈指针的指针。这样，您可以更改调用例程的指针，使其继续指向列表的第一个元素。实施此更改会导致以下：

void push( Element **stack, void *data ); 
void *pop( Element **stack);

有人可以用不同的话解释为什么我们需要在这里使用双指针吗？我对所提供的解释有点不确定。

【问题讨论】：

标签： c linked-list stack

【解决方案1】：

第一个版本发送一个指针的copy，如果它在函数内部被更改，那么本地副本只会在函数返回给调用者时被更改> 调用者仍然有一个指向旧地址的指针。

Element *stack =...
push (stack)
void push( Element *stack, void *data ) {
  stack = ... // this changes the local pointer allocated on the function's stack
}
//call returns
stack //still points to old memory

然而，第二个版本将一个指针传递给堆栈指针，因此当它更改时，它会更改调用函数中的堆栈指针。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 C 中，一切都是按值传递的，假设我有这个函数：

void foo(void* ptr)
{
    ptr=NULL;
}

如果你在main中调用这个方法，你传递的指针不会是NULL（除非它已经是NULL）。因为在传递给函数之前会复制指针。所以如果你想修改它的值，你必须传递一个双指针：

void foo(void** ptr)
{
    *ptr=NULL;
}

同样适用于要修改值的堆栈。

【讨论】：

【解决方案3】：

有了单指针签名，你可以想象使用如下代码

Element *myStack = NULL ;

.... bla bla bla ....

push(myStack, something);

然后在 push 调用中，您将告诉堆栈实现 old 堆栈的头元素在哪里，但是 push 的实现无法告诉您在哪里新头是。它无法更改您的 myStack 变量，因为在 C 中传递的参数始终是按值传递的——即，push 函数被告知 myStack 的 value 恰好是什么，但没有有机会改变调用者的变量。

为了使事情正常工作，您需要告诉推送原语它需要更改的局部变量的地址：

....
push(&myStack, something);

由于myStack 本身具有Element * 类型，一个指向myStack 变量的指针具有Element ** 类型。

【讨论】：

【解决方案4】：

类似于C语言中著名的swap()函数。

案例一：

void swapFails(int x, int y) {
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

案例 2：

void swapOk(int *x, int *y) {
    int temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}

我们像这样调用交换：

int x = 10;
int y = 20;

案例一：

swapFails(x, y);

案例 2：

swapOk(&x, &y);

请记住，我们想要更改 x 和 y 的值。为了改变数据类型的值，我们需要指针。将此提升到一个新的水平以获得指针。为了改变指针的值，我们需要双指针。

对于使用链表的堆栈：如果您推送值 10、20 和 30，它们的存储方式如下：

top --- bottom
30 -> 20 -> 10

因此，您每次从堆栈（链表）推送或弹出值时，都会看到链表的顶部或第一个节点发生变化。因此你需要双指针。

【讨论】：