栈的解析及C++实现

栈是一种线性结构，它有以下几个特点：

1）栈中数据是按照“后进先出”方式进出栈的

2）向栈中添加/删除数据时，只能从栈顶进行操作

栈通常包括三种操作：top、pop、push

top -- 返回栈顶元素

pop -- 返回并删除栈顶元素

push -- 向栈中添加元素

常见错误：栈空时进行top或pop操作

解决方法：用户在使用top或pop操作时，需确保栈是非空的

栈的示意图

出栈

 

入栈

栈的C++实现 顺序栈

顺序栈结构实现的头文件SeqStack.h

#ifndef SeqStack_byNim
#define SeqStack_byNim

#include<iostream>
using namespace std;

const int MAX_SIZE=100;

template <class T>
class SeqStack
{
 private:
  T *data;
  int topPointer;
 public:
  SeqStack();
  ~SeqStack();
 
  void push(T e);
  T pop();
  T top();
 
  bool empty();
};

template <class T>
SeqStack<T>::SeqStack()
{
 topPointer=-1;
 data=new T[MAX_SIZE];
}

template <class T>
SeqStack<T>::~SeqStack()
{
 topPointer=-1;
 delete []data;
}

template <class T>
void SeqStack<T>::push(T e) //入栈操作
{
 if(topPointer==MAX_SIZE-1) 
 {
  cout<<"OVERFLOW"<<endl;   return;
 }
 topPointer++;
 data[topPointer]=e;
}

template <class T>
T SeqStack<T>::pop() //出栈操作
{
 if(topPointer==-1)
 {
  throw "栈空";
 }
 return data[topPointer--];
}

template <class T>
T SeqStack<T>::top()
{
 if(topPointer==-1)
 {
  throw "栈空";
 }
 return data[topPointer];
}

template <class T>
bool SeqStack<T>::empty()
{
 if(topPointer==-1)
 {
  return true;
 }
 return false;
}

#endif

测试文件：SStackTest.cpp

#include<iostream>
#include "SeqStack.h"
using namespace std;

int main()
{
 int tmp = 0;
 SeqStack<int> *astack = new SeqStack<int>;
 
 cout<<"main"<<endl;
 
 //将10, 20, 30 依次推入栈中
 astack->push(10);
    astack->push(20);
    astack->push(30);
   
    // 将“栈顶元素”赋值给tmp，并删除“栈顶元素”
    tmp = astack->pop();
    cout<<"tmp="<<tmp<<endl;
   
    // 只将“栈顶”赋值给tmp，不删除该元素
    tmp = astack->top();
    cout<<"tmp="<<tmp<<endl;
   
    astack->push(40);
   
    while(!astack->empty())
    {
     tmp = astack->pop();
     cout<<"tmp="<<tmp<<endl;
 }
 return 0;
}

链栈

链栈结构实现的头文件：LinkStack.h

#ifndef LinkStack_byNim
#define LinkStack_byNim

#include<iostream>
using namespace std;

template<class T>
struct Node
{
 T data; //数据域
 Node *next; //指针域
};

template<class T>
class LinkStack
{
 private:
  Node<T> *topPointer;
 public:
  LinkStack();
  ~LinkStack();
 
  void push(T e);
  T pop();
  T top();
 
  bool empty();
};

template<class T>
LinkStack<T>::LinkStack()
{
 topPointer=new Node<T>;
 topPointer->next=NULL;
} 

template<class T> 
LinkStack<T>::~LinkStack()
{
 delete topPointer;
}

template<class T>
void LinkStack<T>::push(T e)
{
 Node <T> *aNode;
 aNode=new Node<T>;
 aNode->data=e;
 aNode->next=topPointer;
 topPointer=aNode;
}