C++中Stack(栈)的使用方法与基本操作详解

目录
  • 一、stack概述
  • 二、stack的基本操作
    • 1、头文件
    • 2、stack创建方式
    • 3、栈顶和栈底操作
    • 4、元素添加和删除
    • 5、栈的大小操作
    • 6、判断栈是否为空
  • 三、stack的实际应用

一、stack概述

Stack(栈)是一种线性数据结构,它具有"先进后出“(Last In First Out,简称LIFO)的特点,即新元素进栈后只能位于栈顶,元素出栈时也只能从栈顶开始。

在C++中,stack通常是通过STL(Standard Template Library)库中的stack模板实现的。STL stack是基于deque(双端队列)实现的,通过deque模板我们可以实现stack的一些操作。

二、stack的基本操作

1、头文件

在使用STL中stack模板之前,我们需要包括头文件#include<stack>

#include <iostream>
#include <stack>  

using namespace std;

2、stack创建方式

在C++中,我们使用类模板stack 来实现stack。其中T是存储元素的类型。stack通过调用默认构造函数生成一个空stack

stack<int>a;   // 创建一个空stack

3、栈顶和栈底操作

在stack中,我们可以分别通过stack::top()和stack::back()来访问栈顶和栈底元素

stack<int>a;

a.push(1);
a.push(2);

cout << a.top() << endl;   // 输出2
cout << a.back() << endl;  // 输出1

4、元素添加和删除

在stack中,我们通过push()函数向栈顶添加一个元素。同时,我们也可以使用pop()函数来从栈顶删除一个元素

stack<int>a;

a.push(1);   // 数组变成[1]
a.push(2);   // 数组变成[1,2]

cout << a.top() << endl;   // 输出2

a.pop();                  // 弹出2
cout << a.top() << endl;  // 输出1

5、栈的大小操作

我们可以通过stack::size()函数获取当前栈中的元素数量

stack<int>a;

a.push(1);   // 数组变成[1]
a.push(2);   // 数组变成[1,2]
a.push(3);   // 数组变成[1,2,3]

cout << a.size() << endl;  // 输出3

6、判断栈是否为空

通过stack::empty()函数可以判断当前的栈是否为空。如果栈为空则返回值为true,否则为false

stack<int>a;

cout << a.empty() << endl;  // 输出1,表示为空

a.push(1);   // 数组变成[1]
a.push(2);   // 数组变成[1,2]

cout << a.empty() << endl;  // 输出0,表示不为空

三、stack的实际应用

stack在数学中经常被用来解决数学表达式中的括号匹配问题。在这个问题中,我们需要使用stack来匹配左右括号,以确保所输入的算式结果是正确的

假设我们有一个算式"( a + b ) / ( c - d )",那么我们可以像下面的代码一样用stack来检查该算式中是否存在括号匹配问题

#include <iostream>
#include <stack>  

using namespace std;  

int main(){
  stack<char>s;
  string str = "( a + b ) / ( c - d )";
  for(int i=0;i<str.length();i++){
    if(str[i]=='(') s.push(str[i]);
    else if(str[i]==')') s.pop();
  }

  if(s.empty()){
    cout<<"括号匹配成功"<<endl;
  }
  else{
    cout<<"括号匹配失败"<<endl;
  }
  return 0;
}

以上就是C++中Stack(栈)的使用方法与基本操作详解的详细内容,更多关于C++ Stack的资料请关注我们其它相关文章!

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