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使用节点实现堆栈,顶部节点指针在函数外部是未知的,顶部指针始终为空

使用节点实现堆栈是一种常见的数据结构操作,堆栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,类似于现实生活中的堆叠物品。在堆栈中,只能在顶部进行插入和删除操作。

节点是堆栈中的基本单元,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。通过不断将新节点插入到堆栈的顶部,可以实现数据的压入(push)操作;而通过删除顶部节点,可以实现数据的弹出(pop)操作。

在给定的问题中,顶部节点指针在函数外部是未知的,意味着我们需要在函数内部实现堆栈的操作。可以通过定义一个全局变量来存储顶部节点的指针,并在函数中对其进行操作。

以下是一个使用节点实现堆栈的示例代码:

代码语言:txt
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class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

class Stack:
    def __init__(self):
        self.top = None

    def push(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.top is None:
            self.top = new_node
        else:
            new_node.next = self.top
            self.top = new_node

    def pop(self):
        if self.top is None:
            return None
        else:
            popped_node = self.top
            self.top = self.top.next
            popped_node.next = None
            return popped_node.data

    def is_empty(self):
        return self.top is None

    def peek(self):
        if self.top is None:
            return None
        else:
            return self.top.data

# 示例用法
stack = Stack()
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)
print(stack.pop())  # 输出:3
print(stack.peek())  # 输出:2
print(stack.is_empty())  # 输出:False

在上述示例代码中,我们定义了一个Node类表示节点,每个节点包含一个data属性和一个next指针指向下一个节点。然后,我们定义了一个Stack类表示堆栈,其中top属性表示顶部节点的指针。

Stack类包含了push方法用于将新节点插入到堆栈的顶部,pop方法用于删除顶部节点并返回其数据,is_empty方法用于判断堆栈是否为空,peek方法用于返回顶部节点的数据而不删除它。

这个节点实现堆栈的示例代码可以应用于各种场景,例如计算机程序中的函数调用栈、表达式求值、深度优先搜索等。

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