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C++自定义栈

2023-07-09 03:57:34 深夜i -- --

C++ 自定义栈

C++是一种流行的编程语言，它支持广泛的数据结构和算法。其中，栈是一种非常重要的数据结构，它用于存储和管理数据。C++中已经提供了标准的栈类，但是有时候我们需要自己实现一个栈类来满足特定的需求。下面介绍如何使用C++语言来自定义一个栈类。

首先，我们需要定义一个栈类。在C++中，我们可以使用模板来实现一个通用的栈类。模板可以在编译时根据不同的数据类型生成不同的代码，从而实现通用性。下面是一个基本的栈类定义：


template<class T>
class Stack {
  private:
    T* data; // 存储数据的数组
    int top; // 栈顶指针
    int size; // 栈的大小
  public:
    Stack(int s = 100); // 构造函数
    ~Stack(); // 析构函数
    bool empty(); // 判空
    bool full();  // 判满
    void push(T x); // 压栈
    T pop();    // 弹栈
};

在这个类中，我们使用一个数组data来存储数据，使用一个整数top来表示栈顶指针，使用一个整数size来表示栈的大小。接下来，我们依次实现类中的各个方法。

构造函数：一般情况下，我们需要为栈指定一个大小。在构造函数中，我们可以为data数组分配内存，并将top初始化为-1。


template<class T>
Stack<T>::Stack(int s) {
  data = new T[s];
  top = -1;
  size = s;
}

析构函数：在程序结束时，我们需要释放data数组所占用的内存。


template<class T>
Stack<T>::~Stack() {
  delete[] data;
}

判空函数和判满函数：在实现这两个函数时，我们只需要判断top指针是否等于-1或等于size-1即可。


template<class T>
bool Stack<T>::empty() {
  return top == -1;
}
template<class T>
bool Stack<T>::full() {
  return top == size-1;
}

压栈函数：在压栈函数中，我们需要判断栈是否已满，如果不满，则将元素x加入到data数组中，并将top指针加1。


template<class T>
void Stack<T>::push(T x) {
  if(full()) {
    cout << "Stack is full!" << endl;
    return;
  }
  top++;
  data[top] = x;
}

弹栈函数：在弹栈函数中，我们需要判断栈是否为空，如果不为空，则将栈顶元素弹出，并将top指针减1。


template<class T>
T Stack<T>::pop() {
  if(empty()) {
    cout << "Stack is empty!" << endl;
    return 0;
  }
  T x = data[top];
  top--;
  return x;
}

到此为止，我们已经完成了自定义栈类的实现。使用起来也非常简单，只需要按照以下方式即可：


Stack<int> s(10); // 实例化一个栈对象，大小为10
s.push(1);     // 压入一个整数1
s.push(2);     // 压入一个整数2
int x = s.pop();  // 弹出一个整数，值为2

在C++中自定义栈类并不难，而且可以灵活地定制栈类的各种属性和方法，以满足个性化的需求。但是，在实际编程时，我们应该尽量使用标准库提供的容器类，避免重复造轮子，提高代码的可读性和可维护性。

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