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C++中Stack(棧)的使用方法與基本操作詳解

更新時(shí)間：2023年05月05日 11:22:50 作者：碼出世界的淡水魚(yú)

Stack是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常常被用來(lái)解決遞歸問(wèn)題、括號(hào)匹配問(wèn)題、函數(shù)調(diào)用棧等等。本文將介紹C++中stack的使用方法及基本操作，需要的可以參考一下

一、stack概述

Stack（棧）是一種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它具有"先進(jìn)后出“（Last In First Out，簡(jiǎn)稱LIFO）的特點(diǎn)，即新元素進(jìn)棧后只能位于棧頂，元素出棧時(shí)也只能從棧頂開(kāi)始。

在C++中，stack通常是通過(guò)STL（Standard Template Library）庫(kù)中的stack模板實(shí)現(xiàn)的。STL stack是基于deque（雙端隊(duì)列）實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)deque模板我們可以實(shí)現(xiàn)stack的一些操作。

二、stack的基本操作

1、頭文件

在使用STL中stack模板之前，我們需要包括頭文件#include<stack>。

#include <iostream>   
#include <stack>  

using namespace std;

2、stack創(chuàng)建方式

在C++中，我們使用類模板stack 來(lái)實(shí)現(xiàn)stack。其中T是存儲(chǔ)元素的類型。stack通過(guò)調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)生成一個(gè)空stack

stack<int>a;   // 創(chuàng)建一個(gè)空stack

3、棧頂和棧底操作

在stack中，我們可以分別通過(guò)stack::top()和stack::back()來(lái)訪問(wèn)棧頂和棧底元素

stack<int>a;

a.push(1);
a.push(2);

cout << a.top() << endl;   // 輸出2
cout << a.back() << endl;  // 輸出1

4、元素添加和刪除

在stack中，我們通過(guò)push()函數(shù)向棧頂添加一個(gè)元素。同時(shí)，我們也可以使用pop()函數(shù)來(lái)從棧頂刪除一個(gè)元素

stack<int>a;

a.push(1);   // 數(shù)組變成[1]
a.push(2);   // 數(shù)組變成[1,2]

cout << a.top() << endl;   // 輸出2

a.pop();                  // 彈出2
cout << a.top() << endl;  // 輸出1

5、棧的大小操作

我們可以通過(guò)stack::size()函數(shù)獲取當(dāng)前棧中的元素?cái)?shù)量

stack<int>a;

a.push(1);   // 數(shù)組變成[1]
a.push(2);   // 數(shù)組變成[1,2]
a.push(3);   // 數(shù)組變成[1,2,3]

cout << a.size() << endl;  // 輸出3

6、判斷棧是否為空

通過(guò)stack::empty()函數(shù)可以判斷當(dāng)前的棧是否為空。如果棧為空則返回值為true，否則為false

stack<int>a;

cout << a.empty() << endl;  // 輸出1，表示為空

a.push(1);   // 數(shù)組變成[1]
a.push(2);   // 數(shù)組變成[1,2]

cout << a.empty() << endl;  // 輸出0，表示不為空

三、stack的實(shí)際應(yīng)用

stack在數(shù)學(xué)中經(jīng)常被用來(lái)解決數(shù)學(xué)表達(dá)式中的括號(hào)匹配問(wèn)題。在這個(gè)問(wèn)題中，我們需要使用stack來(lái)匹配左右括號(hào)，以確保所輸入的算式結(jié)果是正確的

假設(shè)我們有一個(gè)算式"( a + b ) / ( c - d )"，那么我們可以像下面的代碼一樣用stack來(lái)檢查該算式中是否存在括號(hào)匹配問(wèn)題

#include <iostream>   
#include <stack>  

using namespace std;  

int main(){
  stack<char>s;
  string str = "( a + b ) / ( c - d )";
  for(int i=0;i<str.length();i++){
    if(str[i]=='(') s.push(str[i]);
    else if(str[i]==')') s.pop();
  }
  
  if(s.empty()){
    cout<<"括號(hào)匹配成功"<<endl;
  }
  else{
    cout<<"括號(hào)匹配失敗"<<endl;
  }
  return 0;
}

以上就是C++中Stack(棧)的使用方法與基本操作詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ Stack的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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