在C++ 实现栈的定义

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本文介绍了如何在C++中自定义一个栈类，该栈类使用动态数组并实现了自动扩展和收缩功能。栈的成员函数包括构造函数、拷贝构造函数、析构函数、赋值运算符、获取栈大小、获取容量、判断是否为空、访问栈顶元素、压栈、弹栈。栈在元素数量超过其容量时会自动扩大容量，当容量达到一半且元素数量减少时会自动缩小容量。

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#ifndef _STACK_H
#define _STACK_H
#pragma once

template< class T >
class Stack
{
public:
Stack( void ) : _( new T[ capacity ] ) , size( 0 ) , capacity( 1 ) { } ;//构造函数
Stack( const Stack& ) ;//拷贝构造函数
~Stack( void ) ;//析构函数
Stack& operator = ( const Stack& ) ;//重载赋值运算符
int Size( void ) const ;//返回栈中元素数目
int Capacity( void ) const ;//返回当前栈的容量
bool IsEmpty( void ) const ;//判断栈是否为空栈
T& Top( void ) const ;//返回栈顶元素
void Push( const T& ) ;//将元素压入栈中，当元素数目超过栈的容量时重建栈
void Pop( void ) ;//弹出栈顶元素
protected:
int size ;//栈中元素数目
int capacity ;//栈的容量
void Expand( void ) ;//扩充栈
void Decrease( void ) ;//压缩栈
private:
T* _ ;//保存栈中元素的数组
} ;

template< class T >
Stack< T >::Stack( const Stack< T > & s ) : _( new T[ capacity ] ) , size( s.size ) , capacity( s.capacity )
{ for( int i = 0 ; i < capacity ; ++i ) _[ i ] = s._[ i ] ; }

template< class T >
Stack< T >::~Stack( void )
{ delete [ ]_ ; }

template< class T >
Stack< T >& Stack< T >::operator = ( const Stack& s )
{
_ =new T[ s.capacity ] ;
size = s.size ;
capatity = s.capacity ;
for( int i = 0 ; i < capacity ; ++i ) _[ i ] = s._[ i ] ;
}

template< class T >
int Stack< T >::Size( void ) const
{ return size ; }

template< class T >
int Stack< T >::Capacity( void ) const
{ return capacity ; }

template< class T >
bool Stack< T >::IsEmpty( void ) const
{ return size == 0 ; }

template< class T >
T& Stack< T >::Top( void ) const
{ return _[ size - 1 ] ; }

template< class T >
void Stack< T >::Pop( void )
{ if( size == capacity / 2 ) Decrease( ) ; --size ; }

template< class T >
void Stack< T >::Push( const T& obj )
{ if( size == capacity ) Expand( ) ; _[ size++ ] = obj ; }

template< class T >
void Stack< T >::Expand( void )
{
capacity *= 2 ;//double the capacity of the storage array
T* __ = new T[ capacity ] ;
for( int i = 0 ; i < size ; ++i ) __[ i ] = _[ i ] ;
delete [ ]_ ;
_ = __ ;
}

template< class T >
void Stack< T >::Decrease( void )
{
capacity /= 2 ;//half the capacity of the storage array
T* __ = new T[ capacity ] ;
for( int i = 0 ; i < size ; ++i ) __[ i ] = _[ i ] ;
delete [ ]_ ;
_ = __ ;
}
#endif