c++ Stack詳解

一、c++ Stack類

Stack是一個後進先出(LIFO)的數據結構，c++ STL中的stack類也是基於此設計。c++ stack類可以存儲同一數據類型的元素，其主要操作有入棧(push())和出棧(pop())。

#include <stack>
using namespace std;

int main() {
   stack<int> stack1; // 聲明一個存儲int類型的stack
   stack1.push(1); // 入棧
   stack1.push(2);
   stack1.push(3);
   cout << "棧頂元素: " << stack1.top() << endl; // 輸出棧頂元素
   stack1.pop(); // 出棧
   cout << "棧大小: " << stack1.size() << endl;
   return 0;
}

運行結果：

棧頂元素: 3

棧大小: 2

二、c++ Stack實現

c++ stack類通常是通過deque（雙端隊列）來實現的，也可以使用vector、list等STL容器來實現。

template <class T, class Container = deque <T> >
class stack {
public:
   explicit stack(const Container& ctnr = Container()); // 構造函數
   bool empty() const; // 判斷棧是否為空
   size_t size() const; // 返回棧的大小
   T& top(); // 返回棧頂元素的引用
   const T& top() const; // 返回棧頂元素的值
   void push(const T& val); // 入棧
   void pop(); // 出棧
   Container& get_container(); // 返回容器
};

三、c++ Stack函數

除了push()和pop()之外，c++ Stack類還提供了其他一些有用的函數，例如empty()、size()、top()等。

empty(): 判斷棧是否為空

size(): 返回棧的大小

top(): 返回棧頂元素的引用

push(): 入棧

pop(): 出棧

四、c++ Stack計算器

我們可以使用c++ stack類實現一個簡單的計算器。例如輸入字元串”3 4 +”，計算3+4的值。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
   stack<int> stack1;
   string str = "3 4 +";
   int len = str.length();
   for (int i = 0; i < len; i++) {
      if (str[i] == ' ') {
         continue;
      }
      else if (isdigit(str[i])) { // 數字入棧
         int num = 0;
         while (i < len && isdigit(str[i])) {
            num = num * 10 + (str[i] - '0');
            i++;
         }
         i--;
         stack1.push(num);
      }
      else { // 運算符出棧
         int tmp1 = stack1.top();
         stack1.pop();
         int tmp2 = stack1.top();
         stack1.pop();
         switch (str[i]) {
            case '+': stack1.push(tmp2 + tmp1); break;
            case '-': stack1.push(tmp2 - tmp1); break;
            case '*': stack1.push(tmp2 * tmp1); break;
            case '/': stack1.push(tmp2 / tmp1); break;
         }
      }
   }
   cout << stack1.top() << endl;
   return 0;
}

運行結果：

7

五、c++ Stack用法

c++ Stack類在實際開發中用途很廣泛，例如可以用來解決括弧匹配問題、中綴表達式轉後綴表達式、逆波蘭表達式求值等問題。

六、c++ Stack彈出

c++ Stack類中的pop()函數會將棧頂元素彈出，但並不返回其值，如果需要獲取其值，可以使用top()函數先獲取其值再彈出。

七、c++ Stack頭文件

c++ stack類的頭文件是<stack>

八、c++ Stack出錯

由於c++ Stack類是基於STL容器實現的，所以在使用時需要注意容器的大小、類型等問題。如果將不同類型的元素存儲在同一個stack中，可能會引起類型錯誤。

九、c++ Stack不是容器

需要注意的是，c++ Stack類不是STL容器，它只是基於STL容器實現的一種數據結構。

十、c++ Stack知識點選取

選取的c++ Stack知識點包括類的定義、實現方式、常用函數、實際用途、出錯等問題。