前言
C++ STL(Standard Template Library)是C++标准库中的一个强大的工具集,提供了各种常用的数据结构和算法。其中之一就是Stack(栈),是一种后进先出(LIFO)的数据结构。使用栈可以很方便地管理数据的顺序,它具有简单、高效和易于使用的特点。本文将介绍Stack栈的基础使用方法,帮助初学者快速掌握它的概念和用法。
一、栈是什么?
当我们使用一摞盘子叠起来时,每次我们都只能从顶部放入或取出盘子。这种放入盘子和取出盘子的操作顺序是后进先出的,就像栈一样。栈是一种数据结构,它工作方式和这摞盘子一样。我们可以往栈里面放入元素,也可以从栈中取出元素,但是每次都只能操作栈顶的元素。最后放入栈的元素将会第一个被取出,所以栈是一种后进先出(Last-In-First-Out)的数据结构。例子中的栈不断地进行元素的插入(推入栈顶)和删除(弹出栈顶),而插入和删除操作都是在栈顶进行的。
二、STL中栈的使用
2.1 栈的头文件
#include <stack> using namespace std;//可以写可以不写
2.2 栈的构造函数
在C++ STL中,Stack(栈)提供了以下几种构造函数:
默认构造函数:
1、stack();
功能:创建一个空的栈对象。
拷贝构造函数:
template <typename T> stack<T>(const stack& other);
参数:other是另一个Stack对象。
功能:创建一个新的栈对象,其内容与参数other中的栈内容相同。
移动构造函数:
template <typename T> stack<T>(stack&& other);
参数:other是另一个Stack对象。
功能:创建一个新的栈对象,其内容从参数other中移动构造而来。
初始化列表构造函数:
template <class InputIterator> stack(InputIterator first, InputIterator last);
参数:first和last是迭代器,表示一个范围的元素。
功能:创建一个新的栈对象,并将范围内的元素添加到栈中。
stack(const Container& cont, const Alloc& alloc)
示例:
// 示例 : 使用容器和分配器对象创建栈 std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; std::stack<int, std::vector<int>> stack2(vec, std::allocator<int>());
std::allocator()表示默认分配内存
参数:cont是另一个容器对象,alloc是用于内存分配的分配器对象。
功能:使用给定容器中的元素以及指定的分配器对象创建一个栈对象。
三、stack属性
3.1 empty()函数
empty() 函数用于检查栈是否为空。
参数:该函数没有参数。
返回值:如果栈为空,则返回 true;否则返回 false。
示例代码如下所示:
#include <iostream> #include <stack> int main() { std::stack<int> stack; stack.push(10); stack.push(20); if (stack.empty()) { std::cout << "Stack is empty." << std::endl; } else { std::cout << "Stack is not empty." << std::endl; } stack.pop(); if (stack.empty()) { std::cout << "Stack is empty." << std::endl; } else { std::cout << "Stack is not empty." << std::endl; } return 0; }
在上述示例中,我们首先创建了一个空的 std::stack 对象 stack。然后使用 push() 函数向栈中添加了两个元素。接着,我们使用 empty() 函数检查栈是否为空,并根据结果输出相应的提示信息。之后,我们使用 pop() 函数从栈中移除一个元素。然后再次使用 empty() 函数检查栈是否为空,并根据结果输出相应的提示信息。
3.2 size()函数
size() 函数用于获取栈中元素的数量。
参数:该函数没有参数。
返回值:返回栈中元素的数量。
示例代码如下所示:
#include <iostream> #include <stack> int main() { std::stack<int> stack; stack.push(10); stack.push(20); stack.push(30); std::cout << "Stack size: " << stack.size() << std::endl; stack.pop(); std::cout << "Stack size: " << stack.size() << std::endl; return 0; }
在上述示例中,我们首先创建了一个空的 std::stack 对象 stack。接着使用 push() 函数向栈中添加了三个元素。然后使用 size() 函数获取栈的大小,并输出结果。之后,使用 pop() 函数从栈中移除一个元素。再次调用 size() 函数获取栈的大小,并输出结果。
无论是 empty() 还是 size() 函数,都可以帮助我们了解和操作栈的状态和大小。
总结
本文简要介绍了C++ STL中Stack栈的基础使用方法。栈是一种后进先出的数据结构,只能访问位于栈顶的元素,并提供了push、pop、top、empty和size等基本操作函数。通过学习栈的使用,我们可以方便地管理数据的顺序,应用于函数调用栈、表达式求值和括号匹配等问题。希望本文能帮助初学者更好地理解和使用Stack栈。