C++栈介绍

最新推荐文章于 2025-04-16 18:34:48 发布

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#c++ #开发语言

以下是一篇关于C++栈的2000字左右的介绍：

C++栈的介绍

在C++编程中，栈（Stack）是一种非常重要的数据结构，它遵循后进先出（Last In First Out，LIFO）的原则。这意味着最后放入栈中的元素将最先被取出，就像把书一本本叠放在一起，最后放上去的书会最先被拿走。栈在许多领域都有着广泛的应用，例如表达式求值、函数调用栈、深度优先搜索（DFS）算法、括号匹配问题等。

一、栈的基本概念

栈可以被看作是一个线性的数据结构，它只允许在一端进行插入和删除操作，这一端被称为栈顶（top）。主要的操作包括入栈（push），即将元素添加到栈顶；出栈（pop），即将栈顶元素移除；查看栈顶元素（top）；以及判断栈是否为空（empty）等。

二、C++标准库中的栈

C++标准模板库（STL）提供了 stack 容器适配器，它使用其他容器（通常是 deque 或 vector 作为底层容器）来实现栈的功能。以下是使用 stack 的基本示例：

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
   
   
    std::stack<int> s;

    // 入栈操作
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);

    // 查看栈顶元素
    std::cout << "Top element: " << s.top() << std::endl;

    // 出栈操作
    s.pop();

    // 再次查看栈顶元素
    std::cout << "Top element after pop: " << s.top() << std::endl;

    // 检查栈是否为空
    if (s.empty()) {
   
   
        std::cout << "Stack is empty." << std::endl;
    } else {
   
   
        std::cout << "Stack is not empty." << std::endl;
    }

    // 栈的大小
    std::cout << "Stack size: " << s.size() << std::endl;

    return 0;
}

在这个示例中：

s.push(x) 是入栈操作，将元素 x 添加到栈顶。
s.pop() 是出栈操作，移除栈顶元素。注意，pop() 操作不会返回元素，仅移除栈顶元素。
s.top() 用于查看栈顶元素。
s.empty() 用于判断栈是否为空。
s.size() 可以获取栈中元素的数量。

三、栈的实现方式

1. 基于数组的栈

可以使用数组来实现一个简单的栈，需要维护一个栈顶指针来指示栈顶元素的位置。以下是一个简单的基于数组的栈实现：

#include <iostream>
#include <vector>

class ArrayStack {
   
   
private:
    std::vector<int> arr;
    int top;

public:
    ArrayStack() : top(-1) {
   
   }

    bool isEmpty() {
   
   
        return (top == -1);
    }

    void push(int x) {
   
   
        arr.push_back(x);
        top++;
    }

    int pop() {
   
   
        if (isEmpty()) {
   
   
            std::cout << "Stack is empty." << std