3线性结构栈队列
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了3线性结构栈队列相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、栈的介绍
栈（stack），是一种线性存储结构，它有以下几个特点：
(1) 栈中数据是按照"后进先出（LIFO, Last In First Out）"方式进出栈的。
(2) 向栈中添加/删除数据时，只能从栈顶进行操作。
栈通常包括的三种操作：push、peek、pop。
push -- 向栈中添加元素。
peek -- 返回栈顶元素。
pop -- 返回并删除栈顶元素的操作。
二、C++ 实现栈
C++的STL中本身就包含了stack类，基本上该stack类就能满足我们的需求，所以很少需要我们自己来实现。本部分介绍2种C++实现。
1. C++实现一：数组实现的栈，能存储任意类型的数据。
2. C++实现二：C++的 STL 中自带的"栈"(stack)的示例。
1、数组实现的栈，能存储任意类型的数据
ArrayStack.h
1 #ifndef ARRAY_STACK_HXX 2 #define ARRAY_STACK_HXX 3 4 #include <iostream> 5 6 using namespace std; 7 8 template<class T> class ArrayStack{ 9 public: 10 ArrayStack(); 11 ~ArrayStack(); 12 13 void push(T t); 14 T peek(); 15 T pop(); 16 int size(); 17 int isEmpty(); 18 private: 19 T *arr; 20 int count; 21 }; 22 23 // 创建“栈”，默认大小是12 24 template<class T> 25 ArrayStack<T>::ArrayStack() 26 { 27 arr = new T[12]; 28 if (!arr) 29 { 30 cout<<"arr malloc error!"<<endl; 31 } 32 } 33 34 // 销毁“栈” 35 template<class T> 36 ArrayStack<T>::~ArrayStack() 37 { 38 if (arr) 39 { 40 delete[] arr; 41 arr = NULL; 42 } 43 } 44 45 // 将val添加到栈中 46 template<class T> 47 void ArrayStack<T>::push(T t) 48 { 49 //arr[count++] = val; 50 arr[count++] = t; 51 } 52 53 // 返回“栈顶元素值” 54 template<class T> 55 T ArrayStack<T>::peek() 56 { 57 return arr[count-1]; 58 } 59 60 // 返回“栈顶元素值”，并删除“栈顶元素” 61 template<class T> 62 T ArrayStack<T>::pop() 63 { 64 int ret = arr[count-1]; 65 count--; 66 return ret; 67 } 68 69 // 返回“栈”的大小 70 template<class T> 71 int ArrayStack<T>::size() 72 { 73 return count; 74 } 75 76 // 返回“栈”是否为空 77 template<class T> 78 int ArrayStack<T>::isEmpty() 79 { 80 return size()==0; 81 } 82 83 #endif
main.cpp
1 #include <iostream> 2 #include "ArrayStack.h" 3 using namespace std; 4 5 int main() 6 { 7 int tmp=0; 8 ArrayStack<int> *astack = new ArrayStack<int>(); 9 10 cout<<"main"<<endl; 11 12 // 将10, 20, 30 依次推入栈中 13 astack->push(10); 14 astack->push(20); 15 astack->push(30); 16 17 // 将“栈顶元素”赋值给tmp，并删除“栈顶元素” 18 tmp = astack->pop(); 19 cout<<"tmp="<<tmp<<endl; 20 21 // 只将“栈顶”赋值给tmp，不删除该元素. 22 tmp = astack->peek(); 23 24 astack->push(40); 25 26 while (!astack->isEmpty()) 27 { 28 tmp = astack->pop(); 29 cout<<tmp<<endl; 30 } 31 32 return 0; 33 }
说明：关于"栈的声明和实现都在头文件中"的原因，是因为栈的实现利用了C++模板，而"C++编译器不能支持对模板的分离式编译"。需要说明的是，采用C++模板实现的；但是，默认数组的大小只有12，而且该实现不支持动态扩展。
2. C++的 STL 中自带的"栈"(stack)的示例
mian.cpp
1 #include <iostream> 2 #include <stack> 3 using namespace std; 4 5 /** 6 * C++ 语言: STL 自带的“栈”(stack)的示例。 7 * 8 * @author skywang 9 * @date 2013/11/07 10 */ 11 int main () 12 { 13 int tmp=0; 14 stack<int> istack; 15 16 // 将10, 20, 30 依次推入栈中 17 istack.push(10); 18 istack.push(20); 19 istack.push(30); 20 21 // 将“栈顶元素”赋值给tmp，并删除“栈顶元素” 22 istack.pop(); 23 24 // 只将“栈顶”赋值给tmp，不删除该元素. 25 tmp = istack.top(); 26 27 istack.push(40); 28 29 while (!istack.empty()) 30 { 31 tmp = istack.top(); 32 istack.pop(); 33 cout<<tmp<<endl; 34 } 35 36 return 0; 37 }
三、队列的介绍
队列（Queue），是一种线性存储结构。它有以下几个特点：
(1) 队列中数据是按照"先进先出（FIFO, First-In-First-Out）"方式进出队列的。
(2) 队列只允许在"队首"进行删除操作，而在"队尾"进行插入操作。
队列通常包括的两种操作：入队列 和 出队列。
四、队列的C++实现
C++的STL中本身就包含了list类，基本上该list类就能满足我们的需求，所以很少需要我们自己来实现。本部分介绍2种C++实现。
1. 数组实现的队列，能存储任意类型的数据。
ArrayQueue.h
1 #ifndef ARRAY_QUEUE_HXX 2 #define ARRAY_QUEUE_HXX 3 4 #include <iostream> 5 using namespace std; 6 7 template<class T> class ArrayQueue{ 8 public: 9 ArrayQueue(); 10 ~ArrayQueue(); 11 12 void add(T t); 13 T front(); 14 T pop(); 15 int size(); 16 int is_empty(); 17 18 private: 19 T *arr; 20 int count; 21 }; 22 23 // 创建“队列”，默认大小是12 24 template<class T> 25 ArrayQueue<T>::ArrayQueue() 26 { 27 arr = new T[12]; 28 if (!arr) 29 { 30 cout<<"arr malloc error!"<<endl; 31 } 32 } 33 34 // 销毁“队列” 35 template<class T> 36 ArrayQueue<T>::~ArrayQueue() 37 { 38 if (arr) 39 { 40 delete[] arr; 41 arr = NULL; 42 } 43 } 44 45 // 将val添加到队列的末尾 46 template<class T> 47 void ArrayQueue<T>::add(T t) 48 { 49 arr[count++] = t; 50 } 51 52 53 // 返回“队列开头元素” 54 template<class T> 55 T ArrayQueue<T>::front() 56 { 57 return arr[0]; 58 } 59 60 // 返回并删除“队列末尾的元素” 61 template<class T> 62 T ArrayQueue<T>::pop() 63 { 64 int i = 0;; 65 T ret = arr[0]; 66 67 count--; 68 while (i++<count) 69 arr[i-1] = arr[i]; 70 71 return ret; 72 } 73 74 // 返回“队列”的大小 75 template<class T> 76 int ArrayQueue<T>::size() 77 { 78 return count; 79 } 80 81 // 返回“队列”是否为空 82 template<class T> 83 int ArrayQueue<T>::is_empty() 84 { 85 return count==0; 86 } 87 88 89 #endif
main.cpp
1 #include <iostream> 2 #include "ArrayQueue.h" 3 using namespace std; 4 5 6 int main() 7 { 8 int tmp=0; 9 ArrayQueue<int> *astack = new ArrayQueue<int>(); 10 11 // 将10, 20, 30 依次推入队列中 12 astack->add(10); 13 astack->add(20); 14 astack->add(30); 15 16 // 将“队列开头元素”赋值给tmp，并删除“该元素” 17 tmp = astack->pop(); 18 cout<<"tmp="<<tmp<<endl; 19 20 // 只将“队列开头的元素”赋值给tmp，不删除该元素. 21 tmp = astack->front(); 22 cout<<"tmp="<<tmp<<endl; 23 24 astack->add(40); 25 26 cout<<"is_empty()="<<astack->is_empty()<<endl; 27 cout<<"size()="<<astack->size()<<endl; 28 while (!astack->is_empty()) 29 { 30 tmp = astack->pop(); 31 cout<<tmp<<endl; 32 } 33 34 return 0; 35 }
2.C++的 STL 中自带的"队列"(list)的示例。
main.cpp
1 #include <iostream> 2 #include <queue> 3 using namespace std; 4 5 /** 6 * C++ : STL中的队列(queue)的演示程序。 7 * 8 * @author skywang 9 * @date 2013/11/07 10 */ 11 int main () 12 { 13 int tmp=0; 14 queue<int> iqueue; 15 16 // 将10, 20, 30 依次加入队列的末尾 17 iqueue.push(10); 18 iqueue.push(20); 19 iqueue.push(30); 20 21 // 删除队列开头的元素 22 iqueue.pop(); 23 24 // 将“队列开头的元素”赋值给tmp，不删除该元素. 25 tmp = iqueue.front(); 26 cout<<"tmp="<<tmp<<endl; 27 28 // 将40加入到队列的末尾 29 iqueue.push(40); 30 31 cout << "empty()=" << iqueue.empty() <<endl; 32 cout << "size()=" << iqueue.size() <<endl; 33 while (!iqueue.empty()) 34 { 35 tmp = iqueue.front(); 36 cout<<tmp<<endl; 37 iqueue.pop(); 38 } 39 40 return 0; 41 }
以上是关于3线性结构栈队列的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章