栈之顺序栈

    数据结构草草学过，不过没有认真运用过。 虽然知道一些最为基本的抽象类型及一些常用操作，不过叫我把这些基本的算法写出来我也是写不出来的。因为常说数据结构+算法是一个程序员最基本的素质，所以这次认真加以复习。在复习的同时我尽量将自己学习的其他的一些基本知识比如C++中的面向对象思想也引入进来，同时也会将在复习中碰到其他的一些问题提出来，能解决的便解决，不能解决的可以试着解决。
    To be a programmer .

---

    栈是一种限定性的线性表，是将线性表的插入和删除运算限制为仅在表的一端进行，通常将表中允许进行插入、删除操作的一端称为栈顶

。
    同样地，栈在计算机中也有两种基本的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。通常称顺序存储的栈为顺序栈，链式存储的栈

为链栈。本文档只涉及顺序存储结构，顺序结构可用高级程序设计语言中的数组来模拟。
    文章的组织结构分为三部分：开头是简单的介绍，之后是数据结构基本运算的代码，最后是在复习中遇到的一些问题。 
    以下代码实现了一些线性表最基本的运算，有关代码的三点说明：
    1） 运用了C++中的类模版概念；
    2） 自己定义了有关栈的简单的异常层次结构。
    3） 因为栈就是一种特殊的线性表，这次代码没有像之前顺序表那样详细注释了每个函数的各种信息。
    实现代码分三个部分：stackexception.h定义针对栈的异常类，stack.h定义了模版类，main.cpp进行简单的测试，因为本节的重点是对异常类的捕获进行测试，所以一些诸如打印出栈的元素没有进行实现， 不过这些基本运算与线性表的类同。

---

// stackexception.h#ifndef _STACKEXCEPTION_H_#define _STACKEXCEPTION_H_#include <iostream>class StackExcp{public:virtual void print(){std::cerr <<"An exception has occured" <<std::endl;}StackExcp(){}~StackExcp(){}};class StackTopError : public StackExcp{public:StackTopError(int i):_top(i){}~StackTopError(){}void print(){std::cerr <<"invalid stack top " <<_top <<" !" <<std::endl;}private:int _top;};class StackNegOverflow : public StackExcp{public:StackNegOverflow(){}~StackNegOverflow(){}void print(){std::cerr <<"trying to pop an elem from a empty stack !/n";} };class StackPosOverflow : public StackExcp{public:StackPosOverflow(int i):_value(i){}~StackPosOverflow(){}void print(){std::cerr <<"trying to push the value " <<_value <<" on a full stack !/n";}private:int _value;};#endif

// stack.h#include "stackexception.h"#define STACK_MAX_SIZE 200template <class T>class Stack{public: Stack(); ~Stack(); bool isEmpty(); bool isFull(); bool push(T item); T pop();private: int _top; T stack[STACK_MAX_SIZE];};template <class T>Stack<T>::Stack(){_top = -1;}template <class T>Stack<T>::~Stack(){}template <class T>bool Stack<T>::isEmpty(){if (_top == -1)return true;else if (_top >-1 && _top <STACK_MAX_SIZE)return false;elsethrow StackTopError(_top);}template <class T>bool Stack<T>::isFull(){if (_top == STACK_MAX_SIZE-1)return true;else if (_top>=-1 && _top<STACK_MAX_SIZE)return false;elsethrow StackTopError(_top);}template <class T>bool Stack<T>::push( T item){if (isFull())throw StackPosOverflow(item);stack[++_top] = item;return true;}template <class T>T Stack<T>::pop(){if (isEmpty())throw StackNegOverflow();return stack[_top--];}

// main.cpp#include <iostream>#include "stack.h"#include "stackexception.h"int main(){try{Stack<int> stack;// push element until the stack is full.for (int i=0; i<200; i++)stack.push(1); //stack.push(1);// pop all the element.for (int i=0; i<200; i++)stack.pop();stack.pop();return 0;}catch (StackTopError &ex){ex.print();}catch (StackPosOverflow &ex){ex.print();}catch (StackNegOverflow &ex){ex.print();}catch (StackExcp &ex){ex.print();} catch (…) { Std::cout <<”Unknow exception ! /n”; }}

---

    在平时写C++程序时我通常喜欢将类的定义放在头文件中，把类的实现放在文本文件中。但是，在使用模版的时候对此则有所注意，通常模版在编译之时有两种编译模式，一种为包含编译模式，在这种模式下，每个模版被实例化的文件中必须包含函数模版/类模版及其成员的定义。另一种方式为分离编译模式，这种模式下函数模版/类模版能够像普通函数/普通类那样进行组织，即将声明与实现相分离。
    上面的代码采用的是包含模式，我将类模版的定义及其成员实现均放在头文件stack.h中。