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   0xFFFF
template<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;
}

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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