数据结构（Data Structure）——1、栈（Stack）

栈的介绍

栈（stack）在计算机科学中是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线形表。

　　栈是一种数据结构，是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。

　　栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top)，另一端为栈底(bottom)；栈底固定，而栈顶浮动；栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈（PUSH），删除则称为退栈（POP）。 栈也称为后进先出表（LIFO表）。栈可以用来在函数调用的时候存储断点，做递归时要用到栈！

栈的特性：只在表的一端访问元素的表，其元素只能从栈顶端增加或删除。设计存放那些只能从一端访问的元素。

   增加（压入push):栈顶增加元素

  删除(弹出pop)：栈顶删除元素

   后进先出原则（LIFO）

   栈满：栈已达到处理元素个数的最大值。 栈空：无法从栈中删除元素。

代码示例：

1、SeqStack.h文件

#define MAXSIZE   0xFFFFtemplate<class type>class SeqStack{int   top;     //栈顶指示type *stacka;  //数组名int   maxsize; //栈最大可容纳元素个数public:SeqStack();SeqStack(int size);SeqStack(type data[], int size);virtual ~SeqStack(){delete[]stacka;}void Push(const type &item);    //元素item压栈type Pop();        //数据元素出栈,返回之type GetTop();     //读栈顶数据元素并返回int Empty()const{return top == -1;      //判断栈是否为空}int Full()const{return top == maxsize - 1;  //判断栈是否为满}void Clear(){top = -1;        //清空栈}};template<class type>SeqStack<type>::SeqStack():top(-1), maxsize(MAXSIZE){stacka = new type[maxsize];if (stacka == NULL){cerr << "动态存储分配失败!" << endl;exit(1);}}template<class type>SeqStack<type>::SeqStack(int size) :top(-1), maxsize(size){stacka = new type[maxsize];    //创建存储栈的数组if (stacka == NULL){      //分配不成功cerr << "动态存储分配失败!" << endl;exit(1);}}template<class type>SeqStack<type>::SeqStack(type data[], int size) :top(-1), maxsize(size){stacka = new type[maxsize];    //创建存储栈的数组if (stacka == NULL){      //分配不成功cerr << "动态存储分配失败!" << endl;exit(1);}for (int i = 0; i<maxsize; i++){stacka[i] = data[i];}top += maxsize;}template<class type>void SeqStack<type>::Push(const type& item){//若栈已满，出错处理；否则把元素item压栈if (Full()){cerr << "栈已满，不能压栈!" << endl;exit(1);}//这里我们采用指针先移动，然后再对元素进行操作的方式top++;stacka[top] = item;}template<class type>type SeqStack<type>::Pop(){if (Empty()){cerr << "栈已空!" << endl;exit(1);}//栈不空，取栈顶元素type data = stacka[top];top--;//返回栈顶元素return data;}template<class type>type SeqStack<type>::GetTop(){//若栈不空，返回栈顶元素的值if (Empty()){cerr << "栈空!" << endl;exit(1);}//返回栈顶元素的值return stacka[top];}

2、main.c文件

#include <iostream>#include "SeqStack.h"using namespace std;int main(){int data[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };SeqStack<int> stack(data, 10);while (!stack.Empty()){cout << stack.Pop() << " ";}cout << endl;system("pause");return 0;}

3、代码运行结果

分析：程序如实实现了栈的创建，插入，删除等操作，代码中通过使用类模板，实现了面向对象编程的思想。

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