答案:C++中基于动态数组实现栈,支持push、pop、top等操作,采用模板类封装,具备动态扩容、异常处理和RAII内存管理机制,适用于任意数据类型。

在C++中实现一个栈,可以使用数组或链表来存储数据,同时遵循“后进先出”(LIFO)的原则。下面是一个基于动态数组的栈实现,包含常用操作:入栈(push)、出栈(pop)、查看栈顶元素(top)、判断是否为空(empty)以及获取大小(size)。
1. 使用类封装栈结构
定义一个模板类Stack,支持任意数据类型,并使用动态数组管理内存。
#include #include templateclass Stack {private: T* data; // 动态数组存储元素 int capacity; // 当前容量 int topIndex; // 栈顶索引 void resize() { capacity *= 2; T* newData = new T[capacity]; for (int i = 0; i < topIndex; ++i) { newData[i] = data[i]; } delete[] data; data = newData; }public: // 构造函数 Stack(int initCapacity = 4) : capacity(initCapacity), topIndex(0) { data = new T[capacity]; } // 析构函数 ~Stack() { delete[] data; } // 拷贝构造函数 Stack(const Stack& other) : capacity(other.capacity), topIndex(other.topIndex) { data = new T[capacity]; for (int i = 0; i < topIndex; ++i) { data[i] = other.data[i]; } } // 赋值操作符 Stack& operator=(const Stack& other) { if (this != &other) { delete[] data; capacity = other.capacity; topIndex = other.topIndex; data = new T[capacity]; for (int i = 0; i < topIndex; ++i) { data[i] = other.data[i]; } } return *this; } // 入栈 void push(const T& value) { if (topIndex == capacity) { resize(); } data[topIndex++] = value; } // 出栈 void pop() { if (empty()) { throw std::underflow_error("Stack is empty!"); } --topIndex; } // 获取栈顶元素 T& peek() { if (empty()) { throw std::underflow_error("Stack is empty!"); } return data[topIndex - 1]; } // 是否为空 bool empty() const { return topIndex == 0; } // 获取元素个数 int size() const { return topIndex; }};
2. 使用示例
下面是一个简单的测试代码,演示如何使用上面实现的栈。
int main() { Stack s; s.push(10); s.push(20); s.push(30); std::cout << "Top element: " << s.peek() << std::endl; // 输出 30 std::cout << "Size: " << s.size() << std::endl; // 输出 3 s.pop(); std::cout << "After pop, top: " << s.peek() << std::endl; // 输出 20 while (!s.empty()) { std::cout << s.peek() << " "; s.pop(); } // 输出:20 10 return 0;}
3. 关键点说明
这个实现有几个关键设计:动态扩容:当数组满时自动扩容为原来的两倍,保证插入效率。异常处理:对空栈调用pop或peek时抛出异常,避免非法访问。模板支持:可适用于int、double、std::string等类型。RAII管理资源:通过析构函数自动释放内存,防止泄漏。
基本上就这些。自己实现栈有助于理解底层原理,实际项目中也可以直接使用std::stack。
以上就是c++++怎么实现一个栈stack_c++栈结构的实现方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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