[C++][数据结构]栈(stack)的实现
对于栈的定义,前人之述备矣。
我实现的是一个stack<value>容器类,支持push,pop,top,size,empty,clear和copy construction操作。
主要的实现思路是,先写出几个支持基本操作的类_stack_impl,然后再写一个包装类stack,包装基本操作,再实现size,copy struction,top,clear和抛出异常的功能。这样做(pImpl)的好处不言而喻。
我实现的copy structurion其实是用的一个包装了的友元函数_stack_copy(dst, src),因为这样可以直接访问底部成员并进行复制,比使用用户接口,先一个一个pop,再一个一个push,快多了。
代码使用C++11标准。如果有不对的地方,欢迎指出。
在Win7 mingw32 gcc4.7下编译并测试通过。测试内容非常简单,所以可能会有一些没测试出来的问题。
以下是实现
#pragma once
#include <cstddef>
#include <stdexcept> namespace jt { template <class value>
class stack {
template <class v>
friend void _stack_copy(stack<v>& dst, const stack<v>& src); private:
struct _stack_impl;
_stack_impl *_impl = nullptr;
size_t _siz; void _init_empty() {
_siz = ;
if (_impl) delete _impl;
_impl = new _stack_impl;
} void _destory() { _siz = ; delete _impl; } public:
stack() { _init_empty(); }
stack(const stack<value> &o) { _stack_copy(*this, o); }
~stack() { _destory(); } void clear() { _init_empty(); }
void push(const value &val) { _impl->push(val); ++_siz; }
size_t size() const { return _siz; } value pop() {
if (_siz == )
throw std::out_of_range("jt::stack::pop() - Empty Stack");
--_siz; return _impl->pop();
} bool empty() const { return _siz == ; } value top() const {
if (_siz == )
throw std::out_of_range("jt::stack::top() - Empty Stack");
return _impl->n->val;
}
}; template <class value>
static void _stack_copy(stack<value> &dst, const stack<value> &src) {
dst._init_empty();
auto **dn = &dst._impl->n; // dest node for (auto *s = src._impl->n; s; s = s->next) {
*dn = new typename stack<value>::_stack_impl::node;
(*dn)->val = s->val;
dn = &(*dn)->next;
} dst._siz = src._siz;
} template <class value>
struct stack<value>::_stack_impl {
struct node {
value val;
node *next = nullptr;
} *n = nullptr; // head/top ~_stack_impl() {
while (n) {
auto *tmp = n->next;
delete n;
n = tmp;
}
} void push(const value &val) {
node *t = new node;
t->val = val;
t->next = n; n = t;
} value pop() {
value v = n->val; node *tmp = n->next;
delete n;
n = tmp; return v;
}
}; }
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