1.栈的表示和实现（采用多文件） 编写一个程序实现栈的各种基本操作，要求顺序栈和链栈都要各做一版，并在此相应存储结构上设计一个主程序。完成如下功能: (1)初始化栈。(2)元素入栈。 (3)删除栈顶元素。(4) 取栈顶元素。(5)遍历栈。 (6)判断是否栈空。 (7)在主程序中给出菜单，进行相应的操作。 2.编写程序，模拟病人在医院等待就诊过程。

### 栈的实现方式 #### 顺序栈 顺序栈是一种基于数组的数据结构，其基本操作如下： - **初始化**：分配一块固定大小的空间用于存储栈中的元素，并设置初始状态为空。 ```c #define MAX_SIZE 100 typedef struct { int data[MAX_SIZE]; int top; // 栈顶指针 } SeqStack; void initSeqStack(SeqStack *stack) { stack->top = -1; } ``` - **入栈 (Push)**：将新元素加入到栈顶位置，如果栈已满则报错。 ```c int pushSeqStack(SeqStack *stack, int value) { if (stack->top >= MAX_SIZE - 1) return 0; // 栈满返回失败标志 stack->data[++(stack->top)] = value; return 1; } ``` - **出栈 (Pop)**：移除并返回栈顶元素，如果栈为空则报错。 ```c int popSeqStack(SeqStack *stack, int *value) { if (stack->top == -1) return 0; // 栈空返回失败标志 *value = stack->data[(stack->top)--]; return 1; } ``` - **取栈顶元素 (Top)**：获取当前栈顶元素而不改变栈的状态。 ```c int getTopSeqStack(SeqStack *stack, int *value) { if (stack->top == -1) return 0; // 栈空返回失败标志 *value = stack->data[stack->top]; return 1; } ``` - **遍历 (Traverse)**：依次访问栈中所有元素。 ```c void traverseSeqStack(SeqStack *stack) { for(int i=0;i<=stack->top;i++) printf("%d ", stack->data[i]); printf("\n"); } ``` - **判断栈空 (IsEmpty)**：检测栈是否为空。 ```c int isEmptySeqStack(SeqStack *stack) { return stack->top == -1 ? 1 : 0; } ``` 以上实现了顺序栈的基本功能[^2]。 --- #### 链栈 链栈是一种基于单向链表的数据结构，其基本操作如下： - **初始化**：创建一个头节点作为栈底标记，此时栈为空。 ```c typedef struct Node { int data; struct Node* next; } LinkNode; LinkNode* initLinkStack() { LinkNode* head = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); head->next = NULL; return head; } ``` - **入栈 (Push)**：在链表头部插入新节点。 ```c int pushLinkStack(LinkNode* head, int value) { LinkNode* newNode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); newNode->data = value; newNode->next = head->next; head->next = newNode; return 1; } ``` - **出栈 (Pop)**：删除链表头部的第一个有效节点。 ```c int popLinkStack(LinkNode* head, int *value) { if(head->next == NULL) return 0; // 栈空返回失败标志 LinkNode* temp = head->next; *value = temp->data; head->next = temp->next; free(temp); return 1; } ``` - **取栈顶元素 (Top)**：读取链表头部第一个有效节点的内容。 ```c int getTopLinkStack(LinkNode* head, int *value) { if(head->next == NULL) return 0; // 栈空返回失败标志 *value = head->next->data; return 1; } ``` - **遍历 (Traverse)**：按序打印链表中的数据项。 ```c void traverseLinkStack(LinkNode* head) { LinkNode* p = head->next; while(p != NULL){ printf("%d ",p->data); p=p->next; } printf("\n"); } ``` - **判断栈空 (IsEmpty)**：检查链表是否有任何实际数据节点存在。 ```c int isEmptyLinkStack(LinkNode* head) { return head->next == NULL ? 1 : 0; } ``` 这些函数共同构成了完整的链栈逻辑[^3]。 --- ### 多文件程序设计架构建议 为了提高代码可维护性和模块化程度，在C语言项目开发过程中可以采用多源文件的方式组织代码。例如对于本案例而言，可能涉及以下几个部分： - `seq_stack.c` 和 `seq_stack.h`: 定义顺序栈的相关接口及其具体实现； - `link_stack.c` 和 `link_stack.h`: 提供链栈的功能定义与其实现细节； - `main.c`: 主应用程序入口点，负责调用不同类型的栈来处理业务需求场景比如模拟病患排队等候诊疗流程等。 通过合理划分职责边界使得各组件之间相互独立又紧密协作从而构建起整个应用体系[^4]。 --- ### 模拟医院病人等待就诊过程 假设每位患者都有唯一的编号以及他们到达的时间戳，则可以通过以下伪算法描述该系统的运作机制: 1. 创建两个队列分别代表挂号处和诊室前厅。 2. 当有新的求医者到来时将其添加至挂号队伍末端。 3. 如果某个医生空闲并且候诊区中有待诊治人员，则从前端取出一位交给这位医师看护直到结束再放回原位继续循环直至全部服务完毕为止。 以下是简化版的具体编码实例展示如何利用之前提到过的两种形式之一即链接列表型态下的堆叠概念去达成目标效果的一部分片段演示： ```c #include <stdio.h> #include "link_stack.h" // 假设这里已经包含了关于时间管理等相关辅助工具包导入声明等内容... int main(){ LinkNode* patientQueue = initLinkStack(); // 添加一些虚拟测试样本... pushLinkStack(patientQueue ,789);pushLinkStack(patientQueue ,456);pushLinkStack(patientQueue ,123); int treatedPatientID=-1; while(!isEmptyLinkStack(patientQueue)){ popLinkStack(patientQueue,&treatedPatientID); printf("Now treating Patient ID:%d\n",treatedPatientID); // Simulate treatment duration... Assume fixed interval here. sleep(2); // Sleep function requires including unistd.h on Unix/Linux systems or similar alternatives elsewhere. } return 0;} ``` 此脚本仅展示了基础框架思路，实际部署还需要考虑更多因素如异常状况捕捉、资源竞争同步控制等问题[^5]。 ---