【PTA数据结构 | C语言版】链式栈的3个操作

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题目

请编写程序，将 n 个整数顺序压入容量无限制的（链式）栈，随后执行 n+1 次取顶并出栈的操作。

输入格式：
输入首先在第一行给出正整数 n；随后一行给出 n 个 int 范围内的整数，数字间以空格分隔。题目保证有 n 个元素的（链式）栈不会超过题目的空间限制。

输出格式：
将输入的 n 个整数顺序压入栈，随后执行 n+1 次取顶并出栈的操作，输出取出的元素的值，每行一个。
注意：当栈为空时，取顶和出栈操作应该不执行，并在一行中输出错误信息 错误：栈为空。。空栈取顶应返回 -1。

输入样例：
5
1 2 3 4 5

输出样例：
5
4
3
2
1
错误：栈为空。
-1
错误：栈为空。

代码

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

// 定义栈节点结构
typedef struct StackNode {
    int data;
    struct StackNode* next;
} StackNode;

// 定义栈结构
typedef struct {
    StackNode* top;
} Stack;

// 初始化栈
void initStack(Stack* s) {
    s->top = NULL;
}

// 判断栈是否为空
int isEmpty(Stack* s) {
    return s->top == NULL;
}

// 入栈操作
void push(Stack* s, int value) {
    StackNode* newNode = (StackNode*)malloc(sizeof(StackNode));
    newNode->data = value;
    newNode->next = s->top;
    s->top = newNode;
}

// 出栈操作
int pop(Stack* s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("错误：栈为空。\n");
        return -1;
    }
    StackNode* temp = s->top;
    int data = temp->data;
    s->top = temp->next;
    free(temp);
    return data;
}

// 获取栈顶元素
int peek(Stack* s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("错误：栈为空。\n");
        return -1;
    }
    return s->top->data;
}

int main() {
    Stack s;
    initStack(&s);
    
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    // 压入n个元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int num;
        scanf("%d", &num);
        push(&s, num);
    }
    
    // 执行n+1次取顶和出栈
    for (int i = 0; i < n + 1; i++) {
        int top_val = peek(&s);
        if (top_val != -1) {
            printf("%d\n", top_val);
        } else {
            printf("%d\n", -1);
        }
        pop(&s);
    }
    
    return 0;
}