手写栈stack

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#c++ #算法 #数据结构

构造一个栈

参考代码一：

模板数据类型实现栈
以下是一个基于C++的手写栈的示例代码，包括了栈的初始化、入栈、出栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空等常用功能。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

template <typename T>
class Stack {
private:
    vector<T> data; // 存储栈中元素的数组
public:
    // 初始化栈
    Stack() {}

    // 入栈操作
    void push(T item) {
        data.push_back(item);
    }

    // 出栈操作
    T pop() {
        T item = data.back();
        data.pop_back();
        return item;
    }

    // 获取栈顶元素
    T top() {
        return data.back();
    }

    // 判断栈是否为空
    bool empty() {
        return data.empty();
    }
};

int main() {
    Stack<int> s; // 创建一个整型栈

    // 入栈操作
    s.push(5);
    s.push(10);
    s.push(15);

    // 出栈操作
    cout << "出栈:" << endl;
    cout << s.pop() << endl; // 15
    cout << s.pop() << endl; // 10

    // 获取栈顶元素
    cout << "获取栈顶元素:" << endl;
    cout << s.top() << endl; // 5

    // 判断栈是否为空
    cout << "判断栈是否为空:" << endl;
    cout << s.empty() << endl; // 0（false）

    return 0;
}

//输出:
出栈:
15
10
获取栈顶元素:
5
判断栈是否为空:
0

以上示例代码中，我们使用了一个vector来存储栈中的元素。栈的入栈和出栈操作分别使用了vector的push_back和pop_back方法。获取栈顶元素和判断栈是否为空的操作也很简单，直接使用vector的back和empty方法即可。

参考代码二：

该实现使用类（class）来表示一个栈，具备入栈（push）、出栈（pop）、查看栈顶元素（peek）、判断栈空（isEmpty）和判断栈满（isFull）等操作。在主函数中，我们创建了一个栈对象，并依次将元素 1、2 和 3 入栈，然后输出栈顶元素并进行出栈操作，再次输出栈顶元素。

#include <iostream>
using namespace std;

const int MAX_SIZE = 100; // 设定栈的最大容量

class Stack {
    private:
        int top; // 栈顶指针
        int data[MAX_SIZE]; // 栈的数据存储区域
    public:
        Stack() { // 构造函数初始化栈为空
            top = -1;
        }
        bool isEmpty() { // 判断栈是否为空
            return top == -1;
        }
        bool isFull() { // 判断栈是否已满
            return top == MAX_SIZE - 1;
        }
        void push(int value) { // 入栈操作
            if (isFull()) { // 若栈已满，则不允许入栈
                cout << "Stack overflow!" << endl;
                return;
            }
            data[++top] = value; // 将值加入栈顶，并指向新的栈顶位置
        }
        int pop() { // 出栈操作
            if (isEmpty()) { // 若栈空，则无法出栈
                cout << "Stack underflow!" << endl;
                return -1;
            }
            return data[top--]; // 返回原来栈顶的数值，并指向新的栈顶位置
        }
        int peek() { // 查看栈顶元素
            if (isEmpty()) { // 若栈空，则无法查看栈顶元素
                cout << "Stack is empty!" << endl;
                return -1;
            }
            return data[top];
        }
};

int main() {
    Stack s;
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);
    cout << "The top element is: " << s.peek() << endl; // 输出栈顶元素
    s.pop();
    cout << "The top element is: " << s.peek() << endl; // 再次输出栈顶元素
    return 0;
}

//输出:
The top element is: 3
The top element is: 2

该实现使用一个数组作为栈的数据存储区域，使用一个整数变量 top 来表示当前栈顶的位置。在构造函数中将 top 初始化为 -1 表示栈为空。

参考代码三：

#include <iostream>
using namespace std;
#define MAX_SIZE 100

class Stack {
private:
    int arr[MAX_SIZE];
    int top;

public:
    Stack() { top = -1; }
    void push(int x);
    int pop();
    bool isEmpty();
};

void Stack::push(int x) {
   if (top >= MAX_SIZE-1) {
      cout << "栈已满" << endl; 
   } else {
      arr[++top] = x;   
   }
}

int Stack::pop() {
   if (top == -1) {
      cout << "栈为空" << endl;
      return 0;   
   } else {
      int x = arr[top--];
      return x;  
   }
}

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

int main(void) {
   Stack stack;
   cout << "入栈 : " << endl;
   stack.push(1);
   stack.push(2);
   stack.push(3);
   stack.push(4);
   stack.push(5);

   cout << "出栈 : " << endl;
   while (!stack.isEmpty()) {
      int value = stack.pop();
      cout << value << ",";
   }
   
   return 0;
}
//输出:
入栈 : 
出栈 :
5,4,3,2,1,