stack in c++

stack在c++stl中作为特殊容器存在,其实现多为单纯地把各项操作转化为内部容器的对应调用

下面是其简单实现

头文件

#ifndef _STACK_H
#define _STACK_H

#include<deque>
#include<exception>

template <typename T>
class Stack{
  protected:
  	std::deque<T> c;
  public:
  	class ReadEmptyStack:public std::exception{
  		public:
  			virtual const char* what() const throw(){
  				return "read empty stack";
			  }
	  };
	typename std::deque<T>::size_type size()const{
		return c.size();
	}
	bool empty()const{
	return c.empty();
	}
	void push(const T& elem){
		c.push_back(elem);
	}
	T pop(){
		if(c.empty())
		  throw ReadEmptyStack();
		T elem(c.back());
		c.pop_back();
		return elem; 
	}
	T& top(){
		if(c.empty())
		  throw ReadEmptyStack();
		return c.back();
	}
};
#endif
测试用例
#include "stack_c++.h"
#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
	try{
		Stack<int>st;
		st.push(1);
		st.push(2);
		st.push(3);
		cout<<st.pop()<<' ';
		cout<<st.pop()<<' ';
		st.top()=77;
		st.push(4);
		st.push(5);
		st.pop();
		cout<<st.pop()<<' ';
		cout<<st.pop()<<endl;
		cout<<st.pop()<<endl; 
	}catch(const exception& e){
		cerr<<"EXCEPTION: "<<e.what()<<endl;
	}
}


### C++ 中栈的实现及相关问题 #### 1. 栈的概念及其基本操作 栈是一种线性数据结构,遵循后进先出(LIFO, Last In First Out)的原则。C++ 提供了标准模板库(STL)中的 `std::stack` 容器适配器来简化栈的操作[^1]。 以下是 `std::stack` 的一些常用成员函数: - **push(element)**: 将新元素压入栈顶。 - **pop()**: 移除栈顶元素。 - **top()**: 返回栈顶元素的引用。 - **empty()**: 判断栈是否为空。 - **size()**: 返回栈中元素的数量。 这些功能使得开发者可以轻松管理栈内的元素而无需手动处理底层存储细节。 #### 2. 使用 STL 实现栈的例子 下面是一个简单的例子展示如何利用 C++ 的 `std::stack` 来创建并操作一个整数类型的栈: ```cpp #include <iostream> #include <stack> int main() { std::stack<int> s; // Push elements onto the stack s.push(10); s.push(20); s.push(30); // Display top element of the stack std::cout << "Top element is: " << s.top() << "\n"; // Pop an element from the stack and display it again s.pop(); std::cout << "After popping once, new top element is: " << s.top() << "\n"; // Check whether the stack is empty after two more pops s.pop(); s.pop(); if(s.empty()) { std::cout << "Stack is now empty.\n"; } return 0; } ``` 此程序展示了如何通过 push 和 pop 方法控制栈的内容以及检查其状态。 #### 3. 自定义栈实现 如果需要更灵活或者学习目的下自定义自己的栈类,则可以通过数组或链表自行构建。这里给出基于动态数组的一个简单版本: ```cpp template<typename T> class CustomStack { private: static const int INITIAL_CAPACITY = 8; T* data_; size_t capacity_, count_; public: explicit CustomStack():data_(new T[INITIAL_CAPACITY]),capacity_(INITIAL_CAPACITY),count_(0){} ~CustomStack(){ delete[] data_; } void push(const T& value){ if(count_ >= capacity_) resize(capacity_*2); data_[count_++] = value; } void pop(){ if(!isEmpty()) --count_; } bool isEmpty()const{return count_==0;} T top()const{ if(isEmpty()) throw std::out_of_range("Stack underflow"); return data_[count_-1]; } private: void resize(size_t newSize){ T *temp=new T[newSize]; for(auto i=0;i<count_;i++) temp[i]=data_[i]; delete [] data_; data_=temp; capacity_=newSize; } }; ``` 上述代码片段提供了一个基础版的手动管理内存大小变化的堆栈容器[^2]。 #### 4. 常见错误与调试技巧 当涉及复杂逻辑时可能会遇到诸如越界访问等问题,在实际开发过程中应注意边界条件测试;另外对于多线程环境下共享资源的情况也需要考虑同步机制防止竞争状况发生。 ---
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