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c++中如何实现链式栈_c++链式栈实现方法

穿越時空

发布： 2025-09-28 15:20:01

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链式栈通过链表实现LIFO，核心操作push、pop、peek时间复杂度均为O(1)，动态扩容避免容量限制，需注意析构时释放内存防止泄漏。

c++中如何实现链式栈_c++链式栈实现方法

在C++中实现链式栈，核心是使用链表结构来模拟栈的“后进先出”（LIFO）特性。相比顺序栈（基于数组），链式栈动态分配内存，避免了容量限制，更加灵活。

链式栈的基本结构

链式栈由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。栈顶指针始终指向当前最上面的元素。

定义节点结构和栈类：

struct Node {
    int data;
    Node* next;
    Node(int val) : data(val), next(nullptr) {}
};
<p>class LinkedStack {
private:
Node* top;  // 栈顶指针
int size;   // 当前元素个数</p><p>public:
LinkedStack() : top(nullptr), size(0) {}
~LinkedStack();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void push(int val);
void pop();
int peek() const;
bool isEmpty() const;
int getSize() const;

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};

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主要操作的实现

链式栈的关键操作包括入栈、出栈、查看栈顶等，时间复杂度均为 O(1)。

入栈（push）：创建新节点，将其next指向原栈顶，再更新top指针。

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void LinkedStack::push(int val) {
    Node* newNode = new Node(val);
    newNode->next = top;
    top = newNode;
    size++;
}

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出栈（pop）：检查是否为空，删除栈顶节点，top指向下一个节点。

void LinkedStack::pop() {
    if (isEmpty()) {
        std::cout << "栈为空，无法出栈！\n";
        return;
    }
    Node* temp = top;
    top = top->next;
    delete temp;
    size--;
}

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获取栈顶元素（peek）：返回top所指节点的数据，不修改栈。

int LinkedStack::peek() const {
    if (isEmpty()) {
        throw std::runtime_error("栈为空！");
    }
    return top->data;
}

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判空与大小：判断top是否为nullptr，size返回当前元素数量。

bool LinkedStack::isEmpty() const {
    return top == nullptr;
}
<p>int LinkedStack::getSize() const {
return size;
}</p>

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析构函数与资源管理

由于使用了动态内存，需要手动释放所有节点，防止内存泄漏。

LinkedStack::~LinkedStack() {
    while (top != nullptr) {
        Node* temp = top;
        top = top->next;
        delete temp;
    }
}

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使用时可结合try-catch处理异常，比如访问空栈。整个实现简洁高效，适合不确定数据量或频繁增删的场景。基本上就这些。

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