栈的定义为只允许在表的末端进行插入和删除的线性表。简而言之就是先进后出的线性表。

插入和删除的一端被称呼为栈顶(top),而不允许插入删除的一端被称为栈底(bottom)。无元素时的栈即为空栈。

使用一维数组实现栈

//stack.h
#ifndef STACK_H
#define STACK_H
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
const int maxSize = 50; template<class T>
class Stack
{
public:
Stack(){};
virtual void Push(const T& x) = 0;
virtual void Pop(T& x) = 0;
virtual bool getTop(T& x) = 0;
virtual bool IsEmpty()const = 0;
virtual bool IsFull()const = 0;
virtual int getSize()const = 0;
};
#endif
//main.cpp

#include"stack.h"
const int stackIncreament = 20; template<class T>
class SeqStack : public Stack<T>
{
private:
T *elements; //栈数组
int top; //栈顶指针
int maxSize;//栈的大小
void overflowProcess();//自动扩容函数
public:
SeqStack(int sz = 50);
~SeqStack(){delete[]this->elements;}
void Push(const T& x);//向栈中压入元素
void Pop(T& x);//出栈
bool getTop(T& x);//获取栈顶元素
bool IsEmpty()const{return (this->top==-1 ? true : false);}
bool IsFull()const{return (this->top+1==this->maxSize ? true : false);}
int getSize()const{return this->top+1;}
void MakeEmpty(){this->top = -1;}//使栈空
void print();
friend ostream& operator<<(ostream& out, SeqStack<T>& s)//声明为友元函数,重载输出运算符<<
{
out<<"top = "<<s.top<<endl;
for(int i=0; i<=s.top; ++i)
out<<i<<":"<<s.elements[i]<<endl;
return out;
}
};
template<class T>
void SeqStack<T>::print()
{
if(!this->IsEmpty())
{
for(int i=this->top; i>=0; --i)
cout<<" ["<<this->elements[i]<<"] ";
cout<<endl;
}
}
template<class T>
void SeqStack<T>::Push(const T& x)
{
if(!this->IsFull())
{
++this->top;
this->elements[this->top] = x;
}
else
{
this->overflowProcess();
this->elements[this->top] = x;
++this->top;
}
};
template<class T>
void SeqStack<T>::Pop(T& x)
{
if(!this->IsEmpty())
{
x = this->elements[this->top];
--this->top;
}
};
template<class T>
bool SeqStack<T>::getTop(T& x)
{
if(!this->IsEmpty())
{
x = this->elements[this->top-1];
return true;
}
return false;
};
template<class T>
void SeqStack<T>::overflowProcess()
{
T *newArry = new T[maxSize+stackIncreament];
if(newArry == NULL)
{
cout<<"内存分配失败!"<<endl;
exit(1);
}
for(int i=0; i<this->maxSize; ++i)
newArry[i] = this->elements[i];
this->maxSize = this->maxSize+stackIncreament;
delete[]this->elements;
this->elements = newArry;
};
template<class T>
SeqStack<T>::SeqStack(int sz):top(-1),maxSize(sz)
{
this->elements = new T[this->maxSize];
assert(this->elements != NULL);
}; int main()
{
SeqStack<int> ss;
for(int i=0; i<60; ++i)
ss.Push(i);
int i = int();
ss.Pop(i);
cout<<i<<endl;
ss.print();
cout<<ss<<endl;
return 0;
}

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