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C++中的堆栈:实现、应用与注意事项
2023-06-29 16:31:17 深夜i     --     --
堆栈实现 堆栈应用 C++中的堆栈注意事项 数据存储 内存管理

堆栈(Stack)是一种常用的数据结构,它是一种特殊的线性表,只能在表的一端进行操作。C++中的堆栈是由STL库中的stack类实现的。

在C++中,可以通过以下方式使用STL库中的Stack类:

1. 包含头文件 #include

2. 声明stack类对象:stack s; // 创建一个名为s的整型栈对象

3. 使用成员函数push()、pop()、top(),empty()对栈进行操作

例如,使用push()函数向栈中插入元素:

s.push(10); // 向栈中插入一个元素10

s.push(20); // 向栈中插入一个元素20

使用pop()函数弹出栈顶元素:

s.pop(); //弹出栈顶元素20

使用top()函数获取栈顶元素:

int top = s.top(); // 获取栈顶元素,此时top的值为10

使用empty()函数判断栈是否为空:

if(s.empty()) // 判断栈是否为空

cout<<"Stack is empty."<

堆栈的应用:

堆栈广泛应用于程序调用、算法实现、括号匹配、表达式计算等领域。它可以在程序运行过程中,动态地分配和释放内存,避免了一些指针和内存管理上的麻烦。

例如,使用堆栈实现表达式计算:

输入:3+5*2-(1+2)*4

输出:-5

首先将表达式转换为逆波兰表达式(后缀表达式),再使用堆栈计算:

3 5 2 * + 1 2 + 4 * - // 转换成逆波兰表达式

s.push(3) // 将3压入栈中

s.push(5) // 将5压入栈中

s.push(2) // 将2压入栈中

s.pop() // 弹出2

s.pop() // 弹出5

s.push(10) // 将5*2=10压入栈中

s.push(1) // 将1压入栈中

s.push(2) // 将2压入栈中

s.push(3) // 将3压入栈中

s.pop() // 弹出3

s.pop() // 弹出2

s.pop() // 弹出1

s.push(-1) // 将1+2=-1压入栈中

s.push(4) // 将4压入栈中

s.pop() // 弹出4

s.pop() // 弹出-1

s.push(-5) // 将-1*4=-5压入栈中

s.pop() // 弹出10

s.pop() // 弹出3

s.pop() // 弹出-5

-5 // 计算结果为-5

注意事项:

1. 堆栈只能在栈顶执行插入和删除操作;

2. 取栈顶元素时,需要先判断栈是否为空;

3. 在使用STL库中的stack类时,需要注意头文件的包含与命名空间的使用。

总之,C++中的堆栈是一种非常灵活且常用的数据结构,通过使用STL库中的stack类可以轻松实现栈的操作。在使用堆栈时,需要注意一些细节,但得益于其特殊的性质,堆栈在算法实现和程序调用等场景下发挥着重要作用。

  
  

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