本文详细介绍了栈这种数据结构的概念及其实现方式,并通过一个具体的C++实现案例展示了栈的基本操作,如入栈、出栈等。同时,文章还探讨了栈在实际应用中的作用,例如在word文档的撤销功能和表达式求值等方面的应用。

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栈的定义
栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。入栈是从栈顶入,出栈也是先从栈顶出。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。是FILO(first in last out)结构。就像手机上子弹一样,先压进弹夹的子弹最后才出来。

栈和堆的区别

http://zhidao.baidu.com/link?url=CAp8ltIWxF5AKHKrLgmoQLDsrVDpeZStjYxJ_2x9zWhM-2haPNdJweRxrmFrpm3WMqznwSWxZ81GMwRTQ-a_3_

栈的应用
栈也分为顺序结构和链式结构,由于栈中不常需要在任意位置插入和删除,所以链式结构不常用。那么,栈可以用来做什么呢?首先,在大家都用过的word文档里面,有个撤销(undo)功能,这个就需要栈上场了。在输入一段字后,这段数据就会存入数据区。一旦要撤销这段字,那就使数据区里的这段字出栈。第二个是表达式求值,一般用于现在的计算器中。老式的计算器是没有括号的,即是一个加减乘除混合运算要分开优先级计算。而现在的计算器有括号了,那么计算的时候可以通过判断括号来区分优先级。而判断括号就需要用到栈了。首先“(”入栈,然后接着是数字以及操作符入栈,一旦发现有“)”,那么就栈内就开始运算,差不多就是这个原理。最后还有个两栈共享空间,有兴趣的可以自己去看下。
参考:

http://blog.youkuaiyun.com/pony_maggie/article/details/30802249

先看头文件

栈的头文件:
class MyStack
{
public:
    MyStack(int size);      //初始化栈
    ~MyStack();                //构销函数
    int GetLenth();         //得到栈内元素个数
    bool StackFull();       //判断栈是否为满,满则无法入栈
    bool StackEmpty();      //判断栈是否为空,空则无法出栈
    bool EnStack(int element);          //元素入栈
    bool DeStack(int &element);         //元素出栈
    void StackClear();      //清空栈
    void StackTravel();     //遍历栈
private:
    int *m_pStack;          //栈指针
    int m_iTop;         //栈顶,栈顶m_itop即是栈的元素数量
    int m_iSize;                //栈的容量
};

这里写图片描述

进栈算法
①若TOP≥n时,则给出溢出信息,作出错处理(进栈前首先检查栈是否已满,满则溢出;不满则作②);
②置TOP=TOP+1(栈指针加1,指向进栈地址);
③S(TOP)=X,结束(X为新进栈的元素);

退栈算法
①若TOP≤0,则给出下溢信息,作出错处理(退栈前先检查是否已为空栈, 空则下溢;不空则作②);
②X=S(TOP),(退栈后的元素赋给X):
③TOP=TOP-1,结束(栈指针减1,指向栈顶)。

主要注意出栈时,由于由于栈顶下标是指向下一个空的储存单元的,所以top要减1,回到有数据的储存单元。

bool MyStack::DeStack(int &element)
{ 
    if (StackEmpty())   //空则无法出栈
    {
        return false;
    }
    //由于栈顶下标是指向下一个空的储存单元的,所以top要减1,回到有数据的储存单元中
    m_iTop--;                   
    element = m_pStack[m_iTop];     //此时element才能得到栈顶的元素
    return true;
}

遍历的话可以从底部开始遍历也可以从顶部开始遍历。
以下是全部文件:

文件:MyStack.cpp
#include "MyStack.h"
#include <iostream>

using namespace std;

MyStack::MyStack(int size)
{
    m_iSize = size;
    m_iTop = 0;
    m_pStack = new int[m_iSize];

}

MyStack::~MyStack()
{
    delete []m_pStack;
    m_pStack = NULL;
}

int MyStack::GetLenth()
{
    return m_iTop;      //此时栈顶即是栈内元素个数
}

bool MyStack::StackEmpty()
{
    if (m_iTop == 0)    
    {
        return true;
    }
    return false;
}

bool MyStack::StackFull()
{
    if (m_iTop == m_iSize)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

void MyStack::StackClear()
{
    m_iTop = 0;         //只是栈顶清零,而储存空间不变
}

bool MyStack::EnStack(int element)
{
    if (StackFull())        //满则无法入栈
    {
        return false;
    }

    m_pStack[m_iTop] = element;     
    m_iTop++;               //入栈后栈顶加1
    return true;
}

bool MyStack::DeStack(int &element)
{ 
    if (StackEmpty())   //空则无法出栈
    {
        return false;
    }
    //由于栈顶下标是指向下一个空的储存单元的,所以top要减1,回到有数据的储存单元中
    m_iTop--;                   
    element = m_pStack[m_iTop];     //此时element才能得到栈顶的元素
    return true;
}

void MyStack::StackTravel()
{
    for (int i = 0; i < GetLenth(); i++)    //从底部遍历栈
    {
        cout << m_pStack[i] << endl;
    }
    /*栈的遍历可以从底部遍历也可以从顶部遍历

    如果是从顶部遍历的话:
    for (int i = GetLenth(); i >=0 ; i++)   
    {
        cout << m_pStack[i] << endl;
    }

    */
}
#include "MyStack.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    MyStack *p = new MyStack(4);        
    int e = 0;
    cout << "now the lenth is:" << p->GetLenth() << endl;       //得到此时长度为0
    p->DeStack(e);                                              //栈为空,无法出栈  

    p->EnStack(1);                                              //入栈
    p->EnStack(2);
    p->StackTravel();                                           //打印出1,2
    cout << endl << "now the lenth is:" << p->GetLenth() << endl;   //得到此时长度为2

    p->DeStack(e);                                              //出队
    cout << e << endl<<endl;                                    //打印出2

    p->StackTravel();                                           //只打印出1
    cout << endl;

    p->EnStack(2);                                              //入队
    p->EnStack(3);
    p->EnStack(4);
    p->EnStack(5);                                              //此时栈为满不能入栈
    p->StackTravel();                                           //打印出1,2,3,4
    cout << endl << "now the lenth is:" << p->GetLenth() << endl;   //得到此时长度为4

    p->StackClear();                                            //清空栈
    p->StackTravel();                                           //什么都打不出
    p->~MyStack();                                             //构销栈
    system("pause");
}
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