c++之stack使用

Posted 2023-05-21 xshcode

stack翻译为栈，是STL中实现的一个后进先出的容器。要使用 stack，应先添加头文件include，并在头文件下面加上“ using namespacestd;"

stack的定义

其定义的写法和其他STL容器相同, typename可以任意基本数据类型或容器：

stack<typename> name;

stack容器内元素的访问

由于栈(stack)本身就是一种后进先出的数据结构，在STL的 stack中只能通过top()来访问栈顶元素。

程序代码：

#include<cstdio> 
#include<stack> 
using namespace std;
int main()
stack<int> st;
for(int i=1;i<=5;i++)
	st.push(i);		//push(i)将i压入栈 

printf("%d\\n",st.top()); 	//top()取栈顶元素 
return 0;
  

运行结果： 5

stack常用函数实例解析

（1）push()
push(x)将x入栈，时间复杂度为O(1)，实例见“ stack容器内元素的访问”。

（2）top()
top()获得栈顶元素，时间复杂度为O(1)，实例见“ stack容器内元素的访问”。

（3）pop()
pop()用以弹出栈顶元素，时间复杂度为O(1)。

程序代码：

#include<cstdio> 
#include<stack> 
using namespace std;
int main()
stack<int> st;
for(int i=1;i<=5;i++)
	st.push(i);		//push(i)将i压入栈 ,1 2 3 4 5 依次入栈 

for(int i=1;i<=3;i++)
	st.pop();		//pop()将栈顶元素出栈，即将5 4 3 依次出栈 

printf("%d\\n",st.top()); 	//top()取栈顶元素 
return 0;

运行结果：2

（4）empty()
empty()可以检测stack是否为空，返回true为空，返回false为非空，时间复杂度为O(1)。

程序代码：

#include<cstdio> 
#include<stack> 
using namespace std;
int main()
stack<int> st;
printf("%d\\n",st.empty()); //true=1;false=0
for(int i=1;i<=5;i++)
	st.push(i);		//push(i)将i压入栈 ,1 2 3 4 5 依次入栈 

printf("%d\\n",st.empty()); //true=1;false=0
return 0;
  

运行结果：1 0

**（5）size() **
size()返回stack内元素的个数，时间复杂度为O(1)。

程序代码：

#include<cstdio> 
#include<stack> 
using namespace std;
int main()
stack<int> st;
for(int i=1;i<=5;i++)
	st.push(i);		//push(i)将i压入栈 ,1 2 3 4 5 依次入栈 

printf("%d\\n",st.size()); 
return 0;

运行结果：5

注意：

在使用pop()和top()函数之前必须先使用empty()函数判断栈是否为空。

stack的常见用途

stack用来模拟实现一些递归，防止程序对栈内存的限制而导致程序运行出错。一般来说，程序的栈内存空间很小，对有些题目来说，如果用普通的函数来进行递归，一旦递归层数过深(不同机器不同，约几千至几万层)，则会导致程序运行崩溃。如果用栈来模拟递归算法的实现，则可以避免这一方面的问题(不过这种应用出现较少)。

C++ STL之stack详解

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2.stack

2.1 介绍

栈为数据结构的一种，是STL中实现的一个先进后出，后进先出的容器。

就像火车进入没有出口的隧道一样，隧道是stack栈容器，火车车厢是入栈元素，火车头先进去，火车尾最后进隧道，当火车倒出来时，火车尾最先出来，火车头最后出来，所有的元素满足先进后出的规则。

//头文件需要添加
#include<stack>

//声明
stack<int>sta;
stack<string>sta;
stack<node>sta;//node是结构体类型

2.2 方法函数

代码	含义
push()	压栈，增加元素 O(1)
pop()	移除栈顶元素 O(1)
top()	取得栈顶元素（但不删除）O(1)
empty	检测栈内是否为空，空为真 O(1)
size()	返回stack内元素的个数 O(1)

2.3 注意点

2.3.a.栈遍历

栈只能对栈顶元素进行操作，如果想要进行遍历，只能将栈中元素一个个取出来存在数组中

2.3.b.模拟栈

可以通过一个数组对栈进行模拟，一个存放下标的变量top模拟指向栈顶的指针。

特点： 比stack更快，如果能模拟就模拟，会减少时间。
（注：我就做过这样的题，stack超时了，但模拟轻松通过）

下面是简单的代码描述：

int sta[100];
int top=0;//初始化top
for(int i=0;i<=5;i++)

	//入栈 
	sta[top++]=i;

int top_element = sta[--top]; 

//入栈操作示意
//  0  1  2  3  4  5  
//                    top
//出栈后示意
//  0  1  2  3  4 
//                 top

注意： top始终指向栈顶元素的下一个位置（除初始位置外），数组中的元素其实还存在

看完上述代码，我i们可以发现这种方法可以很方便地对栈的元素进行遍历。

如果想要在栈中存放不同的数据类型，可以考虑使用vector数组进行模拟栈。