栈

来源：互联网发布：关联规则算法有哪些编辑：程序博客网时间：2024/04/28 11:35

堆栈（英语：stack），也可直接称栈。在计算机科学中，是一种特殊的串行形式的数据结构，它的特殊之处在于只能允许在链结串行或阵列的一端（称为堆栈顶端指标，英语：top）进行加入资料（英语：push）和输出资料（英语：pop）的运算。另外堆栈也可以用一维阵列或连结串行的形式来完成。堆栈的另外一个相对的操作方式称为伫列。

由于堆栈数据结构只允许在一端进行操作，因而按照后进先出（LIFO, Last In First Out）的原理运作。

堆栈数据结构使用两种基本操作：推入（push）和弹出（pop）：

推入：将数据放入堆栈的顶端（阵列形式或串行形式），堆栈顶端top指标加一。
弹出：将顶端数据资料输出（回传），堆栈顶端资料减一。

一个栈的简单实现如下：

[cpp] view plaincopy
#ifndef STACK_H  
#define STACK_H  
#include <iostream>  
using std::ostream;  
  
const int defaultSize = 5;  
const int overSize = 2;  
template <typename T>  
class Stack  
{  
  
public:  
    Stack(int size = defaultSize) : maxSize(size),top(-1)  
    {  
        elements = new T[size];//创建数组  
    }  
  
    ~Stack()  
    {  
        delete []elements;  
    }  
  
    bool isFull() const  
    {  
        return top == (maxSize - 1);  
    }  
  
    bool isEmpty() const  
    {  
        return top == -1;  
    }  
  
    void makeEmpty()  
    {  
        top = -1;  
    }  
  
    int getSize() const  
    {  
        return top+1;  
    }  
  
    void push(T &value)  
    {  
        if(!isFull())  
        {  
            elements[++top] = value;  
        }  
        else//栈满  
        {  
            resize();  
            elements[++top] = value;  
        }  
    }  
  
    bool pop(T &t)  
    {  
        if(!isEmpty())  
        {  
            t = elements[top--];  
            return true;  
        }  
        else//栈空  
        {  
            return false;  
        }  
    }  
  
    bool getTop(T &t) const  
    {  
        if(!isEmpty())  
        {  
            t = elements[top];  
            return true;  
        }  
        else//栈空  
        {  
            return false;  
        }  
    }  
  
    friend ostream & operator<< (ostream &out,const Stack<T> &s)  
    {  
        out << "the stack top is " << s.top << endl;  
  
        for(int i = 0; i <= s.top; i++)  
        {  
            cout <<" "<<s.elements[i] ;  
        }  
        out << endl;  
  
        return out;  
    }  
  
private:  
    T *elements;  
    int top;  
    int maxSize;  
  
    void resize()//每次栈满后需对栈进行扩充   
    {  
        T *newElements = new T[maxSize+overSize];  
        for(int i = 0; i < maxSize;i++)  
        {  
            newElements[i] = elements[i];//拷贝原来的数据  
        }  
  
        maxSize += overSize;  
        delete []elements;  
        elements = newElements;  
          
    }  
};  
  
  
  
  
#endif  

测试代码如下：

[cpp] view plaincopy
#include "stack.h"  
#include <fstream>  
using std::cin;    
using std::cout;    
using std::endl;    
  
using std::ifstream;  
  
int main()  
{  
    Stack<int> sta;  
    ifstream fin("data.txt");  
      
    int data;  
    while (!fin.eof()){  
        fin >> data;  
        sta.push(data);       
    }  
    cout << "The initial Stack in the file is:\n" << sta;  
    cout << "The current size of the Stack is: " << sta.getSize() << endl;  
    sta.getTop(data);  
    cout << "The current Top element of the Stack is : " << data << endl;  
    sta.pop(data);  
    cout << "\nDo a Pop operation, then the stack is:\n" << sta << endl;  
    cout << "The data popped is: " << data << endl;  
    sta.getTop(data);  
    cout << "The current Top element of the Stack is : " << data << endl;  
  
    cout << "\nTest the state of the stack:\n";  
    if (sta.isEmpty())  cout << "The stack is empty now!\n";  
    else if (sta.isFull())  cout << "The stack is full now!\n";  
    else    cout << "The stack is not empty and not full now!\n";  
    cout << "Now make the stack empty, then the state of the stack is:\n";  
    sta.makeEmpty();  
    if (sta.isEmpty())  cout << "The stack is empty now!\n";  
    else if (sta.isFull())  cout << "The stack is full now!\n";  
    else    cout << "The stack is not empty and not full now!\n";  
  
    system("pause");  
    return 0;  
}  

0 0