C++如何实现一个栈(Stack)_C++数据结构之后进先出(LIFO)的实现-C++-PHP中文网

C++如何实现一个栈(Stack)_C++数据结构之后进先出(LIFO)的实现

冰火之心

发布： 2025-11-21 17:44:02

原创

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首先实现基于动态数组的栈类，支持push、pop、top、isEmpty和size操作，通过resize扩容；随后用main函数测试栈功能，最后介绍使用STL stack的方法。

c++如何实现一个栈(stack)_c++数据结构之后进先出(lifo)的实现

在C++中实现一个栈，核心是遵循“后进先出”（LIFO）原则。可以通过数组或链表来构建，也可以借助标准库。下面从零开始手写一个基于动态数组的栈，并说明其关键操作和设计思路。

栈的基本操作

一个完整的栈应支持以下基本操作：

push(x)：将元素x压入栈顶
pop()：移除并返回栈顶元素
top()：查看栈顶元素但不删除
isEmpty()：判断栈是否为空
size()：返回栈中元素个数

使用动态数组实现栈

下面是一个简单的C++栈类实现，使用动态数组存储数据，自动扩容：

#include <iostream>
using namespace std;
<p>class Stack {
private:
int* data;        // 动态数组存储元素
int capacity;     // 当前最大容量
int topIndex;     // 栈顶索引</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 扩容函数
void resize() {
    capacity *= 2;
    int* newData = new int[capacity];
    for (int i = 0; i < topIndex; ++i) {
        newData[i] = data[i];
    }
    delete[] data;
    data = newData;
}

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public: // 构造函数 Stack(int initCapacity = 4) { capacity = initCapacity; data = new int[capacity]; topIndex = 0; }

// 析构函数
~Stack() {
    delete[] data;
}

// 压栈
void push(int value) {
    if (topIndex == capacity) {
        resize();
    }
    data[topIndex++] = value;
}

// 弹栈
void pop() {
    if (isEmpty()) {
        cout << "栈为空，无法弹出元素！\n";
        return;
    }
    --topIndex;
}

// 获取栈顶元素
int top() const {
    if (isEmpty()) {
        throw runtime_error("栈为空！");
    }
    return data[topIndex - 1];
}

// 判断是否为空
bool isEmpty() const {
    return topIndex == 0;
}

// 返回元素个数
int size() const {
    return topIndex;
}

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};

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测试栈的功能

写一个简单的main函数验证栈的行为：

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int main() {
    Stack s;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>s.push(10);
s.push(20);
s.push(30);

cout << "栈顶元素: " << s.top() << endl;  // 输出 30
s.pop();
cout << "弹出后栈顶: " << s.top() << endl;   // 输出 20

while (!s.isEmpty()) {
    cout << "当前栈顶: " << s.top() << endl;
    s.pop();
}

return 0;

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}

使用STL中的stack

实际开发中，可以直接使用C++标准库提供的stack：

#include <stack>
#include <iostream>
using namespace std;
<p>int main() {
stack<int> s;
s.push(1);
s.push(2);
s.push(3);</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>cout << s.top() << endl;  // 输出 3
s.pop();
cout << s.top() << endl;  // 输出 2

return 0;

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}

标准库的stack默认基于deque实现，也可指定为vector或list，如：stack<int, vector<int>>。

基本上就这些。手动实现有助于理解底层机制，而项目中推荐使用STL以提高效率和安全性。

以上就是C++如何实现一个栈(Stack)_C++数据结构之后进先出(LIFO)的实现的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！