数据结构和算法： C++模板方式实现链式栈

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数据结构和算法： C++实现链式栈

链式栈头文件

#pragma once
#include <iostream>


template<class T>
class ListStack
{
public:
	ListStack() : m_myTop(nullptr) {};
	~ListStack();

	bool empty()const { return m_myTop == nullptr; }
	void push(const T& item);
	void pop();
	T top();

	ListStack& operator=(const ListStack& rhs);

	void printListStack();
private:
	class Node {
	public:
		T m_data;
		Node* m_next;
	public:
		Node():m_next(0) {}
		Node(const T& item) :m_data(item), m_next(nullptr) {}
	};
	Node* m_myTop;
};

//1.ptr取栈顶元素
//2.使栈顶指针指向下一个元素
//3.析构栈顶元素
//4.重复上面过程，直到所有的元素都为空
template<class T>
inline ListStack<T>::~ListStack()
{
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	while (ptr!=nullptr)
	{
		m_myTop = m_myTop->m_next;
		delete ptr;
		ptr = m_myTop;
	}
}

// 1.指向栈顶元素
// 2.栈顶指针指向新元素空间（new的堆区空间）
// 3.将新元素和原来的栈连接起来
template<class T>
inline void ListStack<T>::push(const T& item)
{
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	m_myTop = new ListStack<T>::Node(item);
	m_myTop->m_next = ptr;
}

template<class T>
inline void ListStack<T>::pop()
{
	if (m_myTop == nullptr)
		return;
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	m_myTop = ptr->m_next;
	delete ptr;
}

// 1.栈不空，返回栈顶元素
// 2.栈空，构造一个垃圾值并返回(从个人角度而言，不是一个好办法，不知道STL中是怎样实现的)
template<class T>
inline T ListStack<T>::top()
{
	if (!empty()) {
		T item = m_myTop->m_data;
		return item;
	}
	T* ptr = new T();
	T t = *ptr;
	delete ptr;
	return t;
}

// 等号运算符重载
// 注意点:
// 1. 避免自我赋值的情况
// 2. 需执行深拷贝
template<class T>
inline ListStack<T>& ListStack<T>::operator=(const ListStack<T>& rhs)
{
	std::cout << "hello!\n";
	if (this != &rhs) { // 确定不是自赋值
		if (rhs.empty()) {
			m_myTop = nullptr;
		}
		else {
			m_myTop = new ListStack<T>::Node(rhs.m_myTop->m_data); // 初始化栈上的第一个节点
			ListStack<T>::Node* l_ptr = m_myTop->m_next, // 从第2个节点开始复制
				* r_ptr = rhs.m_myTop->m_next;

			while (r_ptr != nullptr)
			{
				l_ptr = new ListStack<T>::Node(r_ptr->m_data);
				l_ptr = l_ptr->m_next;
				r_ptr = r_ptr->m_next;
			}
		}
	}	
	return *this; // 返回自己
}

template<class T>
inline void ListStack<T>::printListStack()
{
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	if (ptr == nullptr)
		return;
	else {
		std::cout << "Stack items: ";
		while (ptr != nullptr)
		{
			std::cout << ptr->m_data << " ";
			ptr = ptr->m_next;
		}
		std::cout << "\n";
	}
}

测试代码

#include "ListStack.h"
#include<iostream>

int main() {
	ListStack<int> stack1;
	std::cout << "empty? "<<(stack1.empty()?"YES":"No")<<"\n";

	stack1.push(1);
	stack1.push(2);
	stack1.printListStack();


	int item = stack1.top();
	std::cout << "top item: " << item << "\n";

	stack1.pop();
	stack1.printListStack();

	// 直接这样调用会发生错误，因为这里执行的是拷贝构造函数，而ListStack中没有对拷贝函数进行重载
	// ListStack<int> stack2 = stack1; 
	ListStack<int> stack2;
	stack2 = stack1; // 这样执行的等号运算符的重载
	
	stack2.printListStack();
	return 0;
}

测试结果

empty? YES
Stack items: 2 1
top item: 2
Stack items: 1
Stack items: 1

E:\【Developer】\C++\C++Programs\StructureAndAlgorithms\Debug\StructureAndAlgorithms.exe (进程 15504)已退出，代码为 -1。
要在调试停止时自动关闭控制台，请启用“工具”->“选项”->“调试”->“调试停止时自动关闭控制台”。
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