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C++ 栈函数

2023-07-05 09:40:57 深夜i -- --

C++ 栈函数

在 C++ 中，栈是一种数据结构，它遵循后进先出（LIFO）的原则。栈可以在程序中使用，以便在需要时保存和检索数据。C++ 标准库提供了多个栈函数和类，可以对栈进行各种操作。

1. 栈类

C++中的 stack 类是一种容器适配器，其基础是 STL 中的容器类 vector、deque 和 list。它使用 vector 作为默认基础容器，并由该类提供所有方法。

以下是 stack 类的构造函数：

- stack(); // 创建一个空的栈

- stack(const stack& rhs); // 复制构造函数

- void swap(stack& rhs); // 交换两个栈

- bool empty(); // 判断栈是否为空

- void pop(); // 移除栈顶元素

- size_t size(); // 返回栈的大小

- T& top(); // 返回栈顶元素

- void push(const T& val); // 插入元素到栈顶

实际上，在实际编程过程中，大多数情况下不需要自己设计一个栈，而是使用 vector、deque 和 list 类的适配器 stack 类。

2. deque 类

deque 属于双向队列容器，可以在两端插入和删除元素，堆栈属于典型的双向队列，因此可以使用 deque 类来构造栈。

deque 栈实现和 vector 栈类似，可以通过 push、pop、top 和 empty函数来实现栈的基本操作。使用 deque 的好处是在栈空间不够时，deque 能够自动增加栈空间大小。

deque 栈的使用如下：


#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;
int main()
{
  // 创建deque 栈
  deque<int> stack;
  // push 入栈
  stack.push_back(1);
  stack.push_back(2);
  // top 读取栈顶元素
  cout << stack.back() << endl; // 2
  // pop 弹出栈顶元素
  stack.pop_back();
  // empty 判断是否为空
  if (stack.empty())
    cout << "empty!" << endl;
  else
    cout << "not empty!" << endl;
  return 0;
}

3. vector 类

使用 vector 类实现栈需要自己设计栈的函数。对于常见的 push、pop、empty 和 top 函数，我们可以借鉴 deque 和 stack 函数的实现方式。

vector 栈的代码如下：


#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
template <typename T>
class Stack {
public:
  // push 入栈
  void push(T item)
  {
    vec.push_back(item);
  }
  // pop 弹出栈顶元素
  void pop()
  {
    vec.pop_back();
  }
  // top 读取栈顶元素
  T& top()
  {
    return vec.back();
  }
  // empty 判断是否为空
  bool empty()
  {
    return vec.empty();
  }
private:
  vector<T> vec;
};
int main()
{
  // 创建vector栈
  Stack<int> stack;
  // push 入栈
  stack.push(1);
  stack.push(2);
  // top 读取栈顶元素
  cout << stack.top() << endl; // 2
  // pop 弹出栈顶元素
  stack.pop();
  // empty 判断是否为空
  if (stack.empty())
    cout << "empty!" << endl;
  else
    cout << "not empty!" << endl;
  return 0;
}

总结

以上介绍了使用 deque 和 vector 实现栈的方法，同时也提供了 stack 类的介绍。使用 stack 类能够在避免自己设计栈时，提供完善的基础函数。而在需要特殊功能时，可以通过 deque 和 vector 自定义实现栈。

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