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C++ 栈容器简介和使用方法详解

2023-07-05 09:24:15 深夜i -- --

C++ 栈容器简介使用方法详解

C++ 中的容器是一种非常重要的数据结构，它提供了一种方便、快速和灵活的方法来处理数据。其中，栈容器就是一种常见的容器类型，它按照“后进先出”的原则存储数据。本文将详细介绍 C++ 栈容器的使用方法和功能。

一、C++ 栈容器的定义和基本功能

C++ 栈容器是一种模板类，可以使用标准库中的头文件来引入。基本定义如下：


std::stack<data_type> stack_name;

其中 data_type 表示存储在栈中的数据类型，如 int、string、char 等等。stack_name 则表示栈的名称。

C++ 栈容器的主要功能包括：

1. push()：将元素压入栈中。

2. pop()：将栈顶元素弹出栈。

3. top()：返回栈顶元素。

4. empty()：判断栈是否为空。

5. size()：返回栈中元素的个数。

二、栈容器的使用示例

下面举一个例子，展示如何使用 C++ 栈容器。


#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
int main() {
  stack<int> my_stack;
  my_stack.push(10);   // 压入元素 10
  my_stack.push(20);   // 压入元素 20
  my_stack.push(30);   // 压入元素 30
  cout << "栈中元素个数：" << my_stack.size() << endl;
  while (!my_stack.empty()) {
    cout << "栈顶元素：" << my_stack.top() << endl;
    my_stack.pop();    // 弹出栈顶元素
  }
  return 0;
}

运行结果如下：

栈中元素个数：3 栈顶元素：30 栈顶元素：20 栈顶元素：10

在上面的代码中，我们首先创建一个名为 my_stack 的 int 类型栈。然后我们使用 push() 函数将三个数字压入栈中。接着，我们使用 size() 函数来获取栈中元素的个数。最后，我们使用一个 while 循环遍历整个栈，将栈顶元素打印出来，并使用 pop() 函数将其从栈中弹出。

三、C++ 栈容器的高级用法

除了基本的功能以外，C++ 栈容器还提供了一些高级用法，例如：

1. 自定义比较规则：

默认情况下，栈容器按照元素插入顺序来存储数据。但是，如果需要按照其他规则来排序，可以通过重载运算符来实现。


struct MyCompare {
  bool operator() (int a, int b)
    return a > b;  // 按照降序排列
  
};
int main() {
  stack<int, vector<int>, MyCompare> my_stack;
  my_stack.push(10);
  my_stack.push(20);
  my_stack.push(30);
  while (!my_stack.empty()) {
    cout << "栈顶元素：" << my_stack.top() << endl;
    my_stack.pop();
  }
  return 0;
}

运行结果如下：

栈顶元素：30 栈顶元素：20 栈顶元素：10

在上面的代码中，我们定义了一个名为 MyCompare 的结构体，并在其中重载了 () 运算符。该运算符返回值为 bool 类型，表示两个元素的比较结果。然后，我们用 MyCompare 作为第三个参数来创建一个栈对象。这样，我们就可以按照重载运算符中定义的规则来排序了。

2. 使用迭代器遍历栈：

既然栈容器是一种数据结构，就一定可以使用迭代器来遍历它。下面是一个示例代码：


int main() {
  stack<int> my_stack;
  my_stack.push(10);
  my_stack.push(20);
  my_stack.push(30);
  for (auto it = my_stack.cbegin(); it != my_stack.cend(); ++it) {
    cout << *it << endl;
  }
  return 0;
}

运行结果如下：

30 20 10

在上面的代码中，我们使用 cbegin() 和 cend() 函数来获取栈容器的起始和终止迭代器。然后，我们使用 for 循环遍历整个容器，并使用 *it 来获取每个元素的值。

3. 与其他容器进行结合：

C++ 标准库中的其他容器也可以与栈容器进行结合，实现更加复杂的数据结构。下面是一个示例代码：


int main() {
  stack<int> my_stack1;
  stack<int> my_stack2;
  my_stack1.push(10);
  my_stack1.push(20);
  my_stack2.push(30);
  my_stack2.push(40);
  my_stack1.swap(my_stack2);  // 交换两个栈容器中的元素
  cout << "my_stack1:";
  while (!my_stack1.empty()) {
    cout << my_stack1.top() << " ";
    my_stack1.pop();
  }
  cout << endl;
  cout << "my_stack2:";
  while (!my_stack2.empty()) {
    cout << my_stack2.top() << " ";
    my_stack2.pop();
  }
  return 0;
}

运行结果如下：

my_stack1:40 30 my_stack2:20 10

在上面的代码中，我们首先创建了两个栈容器 my_stack1 和 my_stack2，并向其中添加了不同的元素。然后，我们使用 swap() 函数来交换这两个栈容器中的元素。最后，我们分别遍历这两个栈容器，并将它们的元素打印出来。

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