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c++怎么实现一个栈_栈数据结构实现

穿越時空

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发布时间:2025-10-09 21:44:01

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来源于php中文网

原创

答案是使用C++模板和std::vector实现栈,支持push、pop、top等操作,具备异常处理与类型通用性,核心遵循LIFO原则,适用于安全高效的动态数据管理。

c++怎么实现一个栈_栈数据结构实现

用C++实现一个,核心是遵循“后进先出”(LIFO)原则。可以通过数组或链表来存储数据,下面以动态数组方式实现一个简单的模板栈,支持基本操作:入栈、出栈、查看栈顶、判断是否为空和获取大小。

定义栈类

使用模板允许栈存储任意类型的数据。内部用std::vector管理元素,也可以用原生数组或链表替代。

#include 
#include 

template 
class Stack {
private:
    std::vector elements;

public:
    // 入栈:在尾部添加元素
    void push(const T& value) {
        elements.push_back(value);
    }

    // 出栈:移除并返回栈顶元素
    void pop() {
        if (empty()) {
            throw std::underflow_error("Stack is empty!");
        }
        elements.pop_back();
    }

    // 获取栈顶元素(不删除)
    T& top() {
        if (empty()) {
            throw std::underflow_error("Stack is empty!");
        }
        return elements.back();
    }
    const T& top() const {
        if (empty()) {
            throw std::underflow_error("Stack is empty!");
        }
        return elements.back();
    }

    // 检查是否为空
    bool empty() const {
        return elements.empty();
    }

    // 获取栈中元素个数
    size_t size() const {
        return elements.size();
    }
};

使用示例

下面是一个简单测试,展示如何使用这个栈:

#include 

int main() {
    Stack s;

    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);

    std::cout << "Top element: " << s.top() << "\n";  // 输出 30

    s.pop();
    std::cout << "Top after pop: " << s.top() << "\n"; // 输出 20

    while (!s.empty()) {
        std::cout << s.top() << " ";
        s.pop();
    }
    // 输出:20 10

    return 0;
}

关键点说明

使用std::vector简化了内存管理,push_backpop_back对应栈的入栈出栈,时间复杂度都是O(1)。异常处理防止对空栈操作。模板让栈通用性强。

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如果想用链表实现,可以用一个单向链表,头插头删,也能达到同样效果,适合频繁插入删除且不确定数据量的场景。

基本上就这些,不复杂但容易忽略边界检查。

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