C++中的栈

C++ 中的栈（Stack）

栈是一种遵循后进先出（LIFO）原则的数据结构，C++ 标准库（STL）提供了 std::stack 容器适配器来实现栈的功能。

基本用法

需要包含头文件 <stack>，使用 std::stack 定义栈对象：

#include <stack>
std::stack<int> s; // 定义一个存储整型的栈

常用操作

1. 压栈（Push）：将元素添加到栈顶。

   s.push(10); // 栈顶元素变为 10
   s.push(20); // 栈顶元素变为 20
   

2. 弹栈（Pop）：移除栈顶元素（不返回其值）。

   s.pop(); // 移除 20，栈顶元素变为 10
   

3. 访问栈顶（Top）：获取栈顶元素的值（不移除）。

   int top_val = s.top(); // 获取 10
   

4. 检查栈是否为空：

   bool is_empty = s.empty(); // 返回 false（栈非空）
   

5. 获取栈的大小：

   size_t size = s.size(); // 返回当前元素数量
   

底层容器

std::stack 默认使用 std::deque 作为底层容器，但可以指定其他容器（如 std::vector 或 std::list）：

std::stack<int, std::vector<int>> s_vec; // 使用 vector 作为底层容器

注意事项

• 调用 top() 或 pop() 前需确保栈非空，否则可能引发未定义行为。
• 栈不支持随机访问或迭代器操作。

示例代码

#include <iostream>
#include <stack>int main() {std::stack<int> s;s.push(1);s.push(2);s.push(3);while (!s.empty()) {std::cout << s.top() << " "; // 输出 3 2 1s.pop();}return 0;
}

手动实现栈

若需自定义栈，可以通过数组或链表实现。以下是基于数组的简化示例：

class CustomStack {
private:int* data;int capacity;int top_idx;public:CustomStack(int size) : capacity(size), top_idx(-1) {data = new int[capacity];}~CustomStack() { delete[] data; }void push(int val) {if (top_idx < capacity - 1) data[++top_idx] = val;}void pop() {if (top_idx >= 0) --top_idx;}int top() { return data[top_idx]; }bool empty() { return top_idx == -1; }
};

应用场景

• 函数调用栈（递归调用）
• 表达式求值（如括号匹配）
• 撤销操作（如编辑器中的 Ctrl+Z）

如需更高级功能（如线程安全），可考虑使用第三方库或自行扩展实现。