关于top push pop bool

本文介绍了一个简单的栈类实现,包括基本的操作如压栈(push)、弹栈(pop)、获取栈顶元素(top)及判断栈是否为空(empty)。通过具体的代码示例展示了如何使用这些操作来管理和操作栈内的数据。
const int maxstack=10000;
class Stack{
public:
    Stack();
    bool empty()const;                // 常函数只读
    Error_code pop();
    Error_code top(Stack_entry&item)const;
    Error_code push(const Stack_entry&item);
private:
    int count;
  Stack_entry entry[maxstack];
}
Error_code Stack::push(const Stack_entry &item)

 Error_code outcome=success;
 if(count>=maxstack)
  outcome=overflow;
 else 
  entry[count++]=item;
 return outcome;
}
Error_code Stack::pop()
{
Error_code outcome=success;
if(count==0)
out=underflow;
else--count;
return outcome;
}
Error_code Stack::top(Stack_entry &item)const
{
Error_code outcome=success;
if(count==0)
outcome=underflow;
else
item=entry[count-1];
return outcome;
}
bool Stack::empty()const
{
    bool outcome=true;
    if(count>0)outcome=false;
    return outcome;
}


Stack::Stack()
{
    count=0;
}
### 栈的基本概念 栈是一种线性数据结构,遵循后进先出(LIFO, Last In First Out)的原则。栈的两个核心操作是 **push** 和 **pop**: - **Push**:将元素压入栈顶。 - **Pop**:将栈顶元素弹出。 栈的操作只允许在栈顶进行,栈底通常不可访问。 ### 栈操作的实现原理 在程序设计中,栈可以通过数组或链表实现。无论使用哪种方式,`push` 和 `pop` 操作都必须维护栈顶指针,以确保数据的正确插入和删除。 #### 1. 使用数组实现栈的 `push` 和 `pop` 数组实现栈时,通常需要一个变量(如 `top`)来记录栈顶的位置。初始时,`top = -1`,表示栈为空。每次 `push` 操作时,`top` 增加 1,然后将元素放入数组中。`pop` 操作则是将栈顶元素取出,并将 `top` 减少 1。 示例代码(C++): ```cpp #define MAX_SIZE 100 template <class T> class Stack { private: T arr[MAX_SIZE]; int top; public: Stack() : top(-1) {} void push(T data) { if (top < MAX_SIZE - 1) { arr[++top] = data; } } T pop() { if (top >= 0) { return arr[top--]; } return T(); // 返回默认值,表示栈为空 } bool empty() { return top == -1; } T peek() { if (top >= 0) { return arr[top]; } return T(); } }; ``` #### 2. 使用链表实现栈的 `push` 和 `pop` 链表实现栈时,通常以链表的头部作为栈顶。每次 `push` 操作时,创建一个新节点,并将其插入到链表头部;`pop` 操作则是删除链表头部节点。 示例代码(C++): ```cpp template <class T> class Node { public: T data; Node* next; Node(T data) : data(data), next(nullptr) {} }; template <class T> class Stack { private: Node<T>* topNode; public: Stack() : topNode(nullptr) {} void push(T data) { Node<T>* newNode = new Node<T>(data); newNode->next = topNode; topNode = newNode; } T pop() { if (topNode == nullptr) { return T(); } T data = topNode->data; Node<T>* temp = topNode; topNode = topNode->next; delete temp; return data; } bool empty() { return topNode == nullptr; } T peek() { if (topNode == nullptr) { return T(); } return topNode->data; } }; ``` #### 3. 栈操作的底层实现原理 在底层实现中,`push` 和 `pop` 操作通常由硬件指令支持。例如,在 x86 架构中,`PUSH` 指令用于将数据压入栈,而 `POP` 指令用于将数据从栈顶弹出。栈指针寄存器(如 SP 或 ESP)用于跟踪栈顶位置。每次 `PUSH` 操作,栈指针减小(因为栈向下增长),然后将数据存储到该位置;`POP` 操作则是将数据从栈顶取出,并增加栈指针 [^2]。 ### 栈操作的应用场景 栈的 `push` 和 `pop` 操作广泛应用于多种场景: - **函数调用**:函数调用栈(Call Stack)管理函数的执行顺序和局部变量。 - **括号匹配**:用于检查表达式中的括号是否匹配。 - **表达式求值**:如中缀表达式转后缀表达式,以及后缀表达式的求值。 - **浏览器历史记录**:`push` 用于记录访问的页面,`pop` 用于返回上一页。 ### 示例:括号匹配检查 ```cpp #include <stack> #include <string> bool isValid(std::string s) { std::stack<char> st; for (char c : s) { if (c == '(' || c == '{' || c == '[') { st.push(c); } else { if (st.empty()) return false; char top = st.top(); st.pop(); if ((c == ')' && top != '(') || (c == '}' && top != '{') || (c == ']' && top != '[')) { return false; } } } return st.empty(); } ``` ### 总结 栈的 `push` 和 `pop` 操作是数据结构中最基本的操作之一,它们的实现方式多样,包括数组和链表。无论采用哪种方式,其核心思想都是维护栈顶指针,并确保数据的后进先出特性。这些操作在计算机科学中具有广泛的应用,涉及程序执行、表达式处理、算法设计等多个方面 [^4]。 ---
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