栈的C++实现

栈的特点是先进后出（LIFO），就像一叠盘子一样，你只能从最上面取。
这里介绍几个基本的功能：是否为空栈（empty），添加一个元素（push），取最顶元素（top），弹出一个元素（pop），输出栈中的元素（out）。C++中有栈容器，用到时只需#include即可。这里，我们自己创建一个栈类，一个int型的栈，再采用模板形式将其扩展。

• 创建一个栈类

该类应该包含的数据成员有指向栈顶元素的索引—mytop，以及一个数组用来存储栈中的元素。函数成员有上述几个功能empty…代码如下：

#include <iostream>using namespace std;const int STACK_CAPACITY = 128;typedef int StackElement;class Stack{    /******函数成员******/public:    Stack();    bool empty() const;    void push(const StackElement &value);    StackElement top() const;    void pop();    void out(ostream & o) const;    /******数据成员******/private:    int mytop;    StackElement myarray[STACK_CAPACITY];};

具体函数实现在Stack.cpp中：

#include "Stack.h"Stack::Stack(){    mytop = -1;}bool Stack::empty() const{    return (mytop == -1);}void Stack::push(const StackElement &value){    if (mytop==STACK_CAPACITY-1)    {        cout << "Stack is full" << endl;    }    mytop++;    myarray[mytop] = value;}StackElement Stack::top()const{    if (empty())    {        cout << "Stack is empty!" << endl;    }    else        return myarray[mytop];}void Stack::pop(){    if (empty())    {        cout << "Stack is empty!" << endl;    }    else        mytop--;}void Stack::out(ostream & o)const{    if (empty())    {        o << "Stack is empty!" << endl;    }    else        for (int i = mytop; i >= 0; i--)        {            o << myarray[i] << endl;        }}

测试程序：

#include "Stack.h"int main(){    Stack s;    if (s.empty())    {        cout << "empty!" << endl;    }    else        cout << "not empty!" << endl;    for (int i = 0; i < 5;i++)    {        s.push(i);    }    s.out(cout);    s.pop();    s.out(cout);    return 0;}

• 改为模板的形式
  模板简单理解就是前面我们那个栈是int型的，但是我们想让它可以根据我们的定义变化，比如我前面用到了一个int型的栈，后面又想用一个char型的，又想用个double型的，怎么办呢，用模板来就方便多了，每次根据自己的需要定义，例如Stack s，就OK了。
  Stack.h代码：

#include <iostream>using namespace std;const int STACK_CAPACITY = 128;template <typename StackElement>class Stack{    /******函数成员******/public:    Stack();    bool empty() const;    void push(const StackElement &value);    StackElement top() const;    void pop();    void out(ostream & o) const;    /******数据成员******/private:    int mytop;    StackElement myarray[STACK_CAPACITY];};template <typename StackElement>Stack<StackElement>::Stack(){    mytop = -1;}template <typename StackElement>bool Stack<StackElement>::empty() const{    return (mytop == -1);}template <typename StackElement>void Stack<StackElement>::push(const StackElement &value){    if (mytop == STACK_CAPACITY - 1)    {        cout << "Stack is full" << endl;    }    mytop++;    myarray[mytop] = value;}template <typename StackElement>StackElement Stack<StackElement>::top()const{    if (empty())    {        cout << "Stack is empty!" << endl;    }    else        return myarray[mytop];}template <typename StackElement>void Stack<StackElement>::pop(){    if (empty())    {        cout << "Stack is empty!" << endl;    }    else        mytop--;}template <typename StackElement>void Stack<StackElement>::out(ostream & o)const{    if (empty())    {        o << "Stack is empty!" << endl;    }    else        for (int i = mytop; i >= 0; i--)        {            o << myarray[i] << endl;        }}

测试代码：

#include "Stack.h"int main(){    Stack<int> s;    if (s.empty())    {        cout << "empty!" << endl;    }    else        cout << "not empty!" << endl;    for (int i = 0; i < 5;i++)    {        s.push(i);    }    s.out(cout);    s.pop();    s.out(cout);    Stack<char> s2;    if (s2.empty())    {        cout << "empty!" << endl;    }    else        cout << "not empty!" << endl;    for (char i = 'a'; i < 'e'; i++)    {        s2.push(i);    }    s2.out(cout);    s2.pop();    s2.out(cout);    return 0;}

测试结果：

添加一个应用，将十进制数转换为二进制：例如26转换为2进制的过程是：26/2=13余0,13/2=6余1,6/2=3余0,3/2=1余1,1/2=0余1，那么将所有的余数倒着写就是最终的结果：11010，先得到的余数最后写出来，最后面的余数第一个写出来，这就符合了栈的特点，后进先出。利用我们上面写的Stack类来写这个应用程序，代码如下：

#include "Stack.h"int main(){    Stack<int> s;    int x = 26;    int y;    while (x!=0)    {        y = x % 2;        s.push(y);        x = x / 2;    }    s.out(cout);    return 0;}