栈的C++实现

Posted 2022-12-05 _Unique_

众所周知，栈是一种最常用的数据结构，栈在实现上可以用数组和结构体来实现，下面用结构体来实现栈。考虑到数据类型的通用性，这里使用模板进行编写，便于以后的学习过程中进行使用，不了解模板的同学，可以去网上了解一下C++的模板的使用。这里有一篇关于C++模板类的博客，可以先了解一下：

C++模板详解

好了，下面开始进行代码编写。

首先，当然是引入头文件，这里将stdio.h和iostream都引用了，因为一不小心都用到了。

<span style="font-size:18px;">#include <stdio.h>
#include <iostream>

using namespace std;</span>

引入头文件后，开始声明结构体，因为这里是用结构体实现的。

template <class T>
struct stackNode

	T data;
	stackNode * next;
;

T data用来保存数据，然后声明一个结构体的指针，来指向下一个元素。其次，用模板类来声明一个栈：

template <class T>
class myStack

public:
	myStack();
	~myStack();
	void push(T data);
	void pop();
	T stackTop();
	bool isEmpty();
private:
	stackNode<T> * top;

;

最开始的当然就是构造函数和析构函数，在构造函数中将top指向NULL，防止访问出错。push用来进行入栈操作，pop进行出站，stackTop用来获取栈顶元素所保存的数据，isEmpty判断栈是否为空。下面开始进行代码的详细编写。当然，首先要写出构造函数和析构函数的代码：

//初始化的时候，一定要将top置空，否则，当遍历到栈底的时候，不为NULL，会继续遍历，造成空指针异常
template <class T>
myStack<T>::myStack()
	//printf("%d\\n",top);
	top = NULL;
	//printf("%d\\n",top);

//在析构函数中，释放内存，所有的结构，都要进行内存释放，这是必须的
template <class T>
myStack<T>::~myStack()
	stackNode<T> * node = NULL;
	while (top != NULL)
	
		node = top;
		top = top->next;
		delete node;
	

这里在初始化的时候要将栈顶指针top置空，否则top会随机产生一个数值，在后来访问的时候，会出现问题；其次是析构函数，将new出来的节点一一释放，防止内存溢出。这里用node指向当前的栈顶指针，然后，将top指向下一个节点，然后将node释放掉。上面的template <class T>在每个方法前面都要写一遍，否则方法无法识别T这种类型。由于使用了模板template，所以，在类和结构体定义的时候都要在后面加上<T>。下面编写其他的方法。

template <class T>
void myStack<T>::push(T data)
	stackNode<T>* node = new stackNode<T>;
	node->data = data;
	node->next = top;
	top = node;

template <class T>
void myStack<T>::pop()
	stackNode<T>* node = top;
	top = top->next;
	delete node;

template <class T>
bool myStack<T>::isEmpty()
	return top == NULL;

template <class T>
T myStack<T>::stackTop()
	return top->data;

在push方法中，传入一个模板T类型的变量，然后定义一个stackNode的节点，将node的data属性赋值为传入的data，这样，数据就保存在了节点中，然后，让node的next指针指向已经存在的top结构体，将top赋值为node，这样，就做到了top节点的移动，top就能够永远指向栈顶了。

其次是pop方法。在这里声明一个node，指向top，然后将top指针下移，然后删除node节点，就实现了对栈顶元素的删除。

之后是isEmpty方法，该方法用来判断栈是否为空。最后就是返回栈顶元素了。由于top就是指向栈顶，所以，直接返回top的data属性就行了，好了，到这里，就实现了一个栈。下面对栈进行操作。

int main()
	myStack<int>* s = new myStack<int>;
	for (int i = 0 ;i < 10; i++)
	
		s->push(i);
		printf("%d\\n",i);
	
	printf("\\n");
	while (!s->isEmpty())
	
		int i = s->stackTop();
		printf("%d\\n",i);
		s->pop();
	

	system("pause");
	return 0;

定义一个栈类型的变量。这里为了方便起见，其实只用了int类型的变量，实际上，可以使用很多其他类型，所以说，在这里还是使用模板会方便很多，通用性强。用for循环的方式将数据存入栈中，然后，再用while循环取出栈中元素，当栈不为空的时候，就进行出栈操作，这里要注意，如果在构造函数中不将top指向NULL的话，在这里用while循环会报错。最后，为了能够看到打印的内容，使用system("pause");方法，防止窗口在打印出结果后直接关闭掉。

将上面写的代码直接复制到一个文件中，就能直接运行了。如果有什么说的不严谨的地方，还希望大家指正。