c语言程序设计数据结构应用：链表栈队列实现教程，附实战项目

学了 C 语言语法，一碰到数据结构就懵？想用数组存数据，结果数据太多存不下；想删个中间的元素，数组得挪半天；更别说处理括号匹配、消息排队这些问题，根本不知道用啥结构 —— 你是不是也觉得数据结构比纯语法难多了？其实啊，链表、栈、队列这三个 “老熟人”，学会了能解决大半问题。它们就像不同的容器，各有各的用法，用对了能省老多事。兔子哥当年学这些的时候，对着指针绕了好几天，后来结合实例才搞明白，今天就用大白话讲讲怎么用 C 语言实现，再附个实战项目，一起往下看吧！

一、为啥非得学这些结构？数组不够用吗？

可能有人会说，我用数组挺好的，为啥还要学链表、栈、队列？这就得说说数组的 “短板” 了。
数组得先确定大小，比如int a[100]，最多存 100 个数据，万一不够了，改起来特别麻烦；想在中间插个数据，得把后面的全往后挪，费时费力。而链表、栈、队列这些结构，就灵活多了 —— 链表能随便加数据，栈和队列能按特定顺序处理数据，各有各的神通。
就像装东西，数组是固定大小的箱子，满了就塞不下；链表是能无限接长的链条，想加多少加多少；栈是只能从顶上放、顶上拿的抽屉；队列是排队买票，先来的先处理。不同场景用不同的 “容器”，这就是数据结构的门道。

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二、链表：像串珠子一样存数据，增删改特别方便

链表是最灵活的，由一个个 “节点” 串起来，每个节点分两部分：存数据的 “数据域”，和指向下一个节点的 “指针域”。

1. 先定义节点结构，这是基础

c运行

// 定义一个存整数的链表节点struct Node {int data;          // 数据域，存具体数值struct Node *next; // 指针域，指向下一个节点};

就像一颗珠子，data 是珠子里的东西，next 是穿珠子的线，指向后面那颗珠子。

2. 怎么往链表加数据？头插法最简单

头插法就是往链表的最前面加节点，步骤大概是：

• 新造一个节点，给 data 赋值；
• 让新节点的 next 指向原来的头节点；
• 把头节点换成新节点。

代码大概这样（带注释）：
c运行

// 头插法添加节点struct Node* addHead(struct Node *head, int num) {// 1. 申请一块内存给新节点struct Node *newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));if(newNode == NULL) { // 万一内存不够，得处理下printf("内存不够啦");return head;}// 2. 给新节点存数据newNode->data = num;// 3. 新节点的next指向原来的头newNode->next = head;// 4. 头变成新节点head = newNode;return head;}

刚开始写的时候，总搞反 newNode->next 和 head 的关系，画个图就清楚了 —— 新节点插在最前面，自然要指向原来的头。

3. 删节点、查节点，关键是找对位置

删节点得先找到要删的节点的前一个，让前一个的 next 跳过要删的，直接指向下一个；查节点就从头往后遍历，一个个比 data。这些操作看着麻烦，多练两次就顺了。

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三、栈：只能从 “栈顶” 进出，像叠盘子一样

栈有个特点：先进后出，就像叠盘子，最后放的那个得先拿下来。

1. 用数组实现栈，简单好懂

定义一个数组存数据，再用个变量 top 记着栈顶位置：
c运行

#define MAX_SIZE 100int stack[MAX_SIZE];int top = -1; // 栈顶索引，-1表示空栈

2. 入栈和出栈，就俩核心操作

• 入栈：top 加 1，然后把数据放进去，注意别超过 MAX_SIZE；

c运行

void push(int data) {if(top >= MAX_SIZE - 1) { // 栈满了printf("栈满啦，放不下");return;}stack[++top] = data; // 先加top，再存数据}

• 出栈：先拿 top 位置的数据，再把 top 减 1；

c运行

int pop() {if(top == -1) { // 栈空了printf("栈空啦，没数据");return -1; // 用-1表示出错}return stack[top--]; // 先拿数据，再减top}

当年我总搞反 push 里的++top和top++，后来发现++top是先移栈顶再存，才对，不然第一个数据会存在索引 0 的位置。

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四、队列：先进先出，像排队买票

队列跟栈正好相反，先进先出，就像排队，先来的先买票。

1. 用数组实现队列，得记头和尾

需要两个变量：front（队头，拿数据的地方）和 rear（队尾，放数据的地方）：
c运行

#define MAX_QUEUE 100int queue[MAX_QUEUE];int front = 0;int rear = 0;

2. 入队和出队，注意 “循环” 问题

• 入队：数据放 rear 位置，rear 加 1，超过最大长度就绕回 0（循环队列）；

c运行

void enqueue(int data) {int nextRear = (rear + 1) % MAX_QUEUE;if(nextRear == front) { // 队满了printf("队满啦，进不来");return;}queue[rear] = data;rear = nextRear;}

• 出队：拿 front 位置的数据，front 加 1，同样绕回 0；

c运行

int dequeue() {if(front == rear) { // 队空了printf("队空啦，没数据");return -1;}int data = queue[front];front = (front + 1) % MAX_QUEUE;return data;}

循环队列刚开始理解起来有点绕，其实就是让队列 “首尾相连”，不浪费空间，画个圈就能看明白。

数据结构	特点	最适合的场景	C 语言实现难度
链表	可动态增减，灵活	数据量不确定，常增删	稍难（指针多）
栈	先进后出	括号匹配、函数调用、撤销操作	简单
队列	先进先出	消息处理、排队系统	中等

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五、实战项目：简易计算器（用栈处理表达式）

用栈来做个能算加减乘除的计算器，核心是用栈存数字和运算符，处理运算顺序。

1. 思路：

• 遇到数字直接入栈；
• 遇到运算符，跟栈顶的运算符比优先级，优先级高就入栈，低就把栈顶的运算符弹出来算；
• 最后把栈里剩下的运算符弹出来算。

2. 核心代码片段（处理运算符部分）：

c运行

// 简化版：比较运算符优先级int priority(char op) {if(op == '+' || op == '-') return 1;if(op == '*' || op == '/') return 2;return 0;}// 处理运算符入栈void handleOp(char op, int *numStack, int *numTop, char *opStack, int *opTop) {// 栈顶运算符优先级高，先算while(*opTop != -1 && priority(opStack[*opTop]) >= priority(op)) {char topOp = opStack[(*opTop)--]; // 弹出运算符int b = numStack[(*numTop)--];    // 弹出两个数字int a = numStack[(*numTop)--];int res;if(topOp == '+') res = a + b;else if(topOp == '-') res = a - b;else if(topOp == '*') res = a * b;else res = a / b;numStack[++(*numTop)] = res; // 结果入栈}opStack[++(*opTop)] = op; // 当前运算符入栈}

这个项目能把栈的用法练透，刚开始可能算不对，多调几次就好了，我当年改了五遍才让它正确算 “3+5*2” 这种带优先级的表达式。

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可能有人会问，这些结构在实际项目中用得多吗？太多了！操作系统里的进程调度用队列，编译器查括号用栈，链表更是到处都是。
兔子哥觉得，学这些别光看代码，得多画图 —— 链表怎么串的，栈怎么进出的，一画就明白。刚开始写指针总出错很正常，我当年写链表删除节点，总忘了释放内存，导致内存泄漏，后来才记住 free () 函数。多敲代码，从简单的增删改查做起，慢慢就找到感觉了。希望这些能帮到你，赶紧动手试试吧！

标签： 数据结构 串珠子