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编程日志4.24

news 来源：原创 2025/4/30 5:56:54

栈的链表基础表示结构

#include<iostream>
#include<stdexcept>

using namespace std;
//模板声明，表明Stack类是一个通用的模板，可以用于存储任何类型的元素T
template<typename T>

//栈的声明
//Stack类的声明，表示一个栈的数据结构
class Stack {
private://定义私有（成员变量）
   struct Node {//结构体定义，用于表示栈中的结点，每个结点包含一个数据成员data和一个指向下一个结点的指针next
       T data;
       Node* next;
       Node(T d):data(d),next(NULL){}
   };
   Node* head;//用于保存栈的头结点指针
   int size;//用于保存栈的大小

public://定义公共
   Stack() : head(NULL),size(0){}//构造函数，用于初始化栈，它将头结点指针设置为NULL，并将栈的大小设置为0
   ~Stack();//析构函数，用于释放栈所用的内存
   void push(T element);//公共函数，用于将一个新元素压入栈顶
   T pop();//用于从栈顶弹出一个元素
   T top() const;//用于获取栈顶的元素，但不弹出它
   int getSize() const;//用于获取栈中元素数量
};

//栈的扩容
//有链表实现栈时，每次如果是新生成的结点，则不涉及到像顺序表那样的扩容操作

//栈的销毁
template<typename T>
Stack<T>::~Stack() {//析构函数的声明，用于在对象销毁时,释放动态分配的结点内存
//不断循环访问栈中的元素，每次取出栈顶元素，存储到临时变量temp中，并且弹出栈顶，并利用delete将弹出的元素进行内存释放，知道栈为空为止
   while (head != NULL) {
       Node* temp = head;
       head = head->next;
       delete temp;
   }
}

//入栈
template<typename T>
void Stack<T>::push(T element) {
//创建了一个新的Node对象，并将传入的元素赋值给该对象的数据成员。通过使用new操作符动态分配了内存来存储新的结点
   Node* newNode = new Node(element);
   newNode->next = head;//将新节点的next指针指向当前的头结点。这样，新节点就被添加到了栈的头部
   head = newNode;//将头节点的指针更新为新节点，使新节点成为栈的新头部
   ++size;//栈大小+1
}

//出栈
template<typename T>
T Stack<T>::pop() {
   if (head == NULL) {
       throw std::underflow_error("Stack is empty");//如果栈空，抛出异常
   }
   T result = head->data;//将头结点的数据成员赋值给result变量，准备返回弹出的元素
   Node* temp = head;//将头结点的指针赋值给temp变量，用于后续删除头结点
   head = head->next;//将头结点的next指针赋值给头结点本身，从而将头结点从链表中移除
   delete temp;//调用delete释放temp所指向的结点内存
   --size;//栈大小-1
   return result;//返回弹出的元素
}

//获取栈顶元素
template<typename T>
T Stack<T>::top() const {
   if (head == NULL) {
       throw std::underflow_error("Stack is empty");//如果栈空，抛出异常
   }
   return head->data;//不空，返回head的data域，即栈顶元素。
}

template<typename T>
int Stack<T>::getSize() const{
return size;
}

int main() {
   Stack<int> st;
   st.push(4);
   st.push(7);
   st.push(13);
   cout << st.top() << endl;
   st.push(17);
   cout << st.top() << endl;
   st.pop();
   st.pop();
   cout << st.top() << endl;
   cout << st.getSize() << endl;

return 0;
}