一、 stack 堆栈容器简介

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1、stack 堆栈容器引入

C++ 语言中的 STL 标准模板库 中的 stack 堆栈容器 , 是一个 后进先出 ( LIFO , Last In First Out ) 的容器 , stack 容器提供了在栈顶进行插入和删除操作 ;

使用 stack 容器前 , 需要导入 <stack> 头文件 ;

#include "stack"

stack 堆栈容器 是在 deque 双端数组 的基础上 , 屏蔽了部分功能 实现的 ; deque 功能比 stack 功能要强大一些 ;

2、stack 堆栈容器特点

stack 堆栈容器特点 :

• 后进先出 : LIFO , Last In First Out , 最后一个被插入的元素将是第一个被删除的元素 ;
• 执行效率高 : 时间复杂度是 O(1) ;
• 成员函数少 : 相比于 vector 动态数组 和 deque 双端数组 , stack 只提供很少的几个成员函数 ;
• 异常安全 : stack 堆栈容器 可以保证 在出现异常时 , 数据完整 ;

3、stack 堆栈容器与 deque 双端数组容器对比

stack 堆栈容器与 deque 双端数组容器对比 :

• 容器特点 :
  • stack 堆栈容器 是一种后进先出 LIFO 的数据结构 , 该容器只允许在一端进行插入和删除操作 ;
    • push() 方法 , 用于在堆栈顶部添加元素 ,
    • pop()方法用于从堆栈顶部删除元素 ,
    • 栈顶相当于 deque 或 vector 容器的尾部 ;
  • deque 双端数组容器 , 又称为 双端队列 , 是一种更为灵活的数据结构 , 该容器支持在队列的头部和尾部进行插入和删除操作 ;
• 迭代器迭代 :
  • stack 堆栈容器 不提供迭代器 , 也不支持 在首部 插入 / 删除 元素 ;
  • Deque提供了迭代器，并支持队列的头部和尾部添加或删除元素 , 使用起来相对更为方便 ;
• 主要用途 : stack 堆栈容器 的主要用途是保存按照后进先出顺序排列的元素 ; 例如保存程序的调用历史 ;
• 子类实现 : deque 双端数组容器 有多种实现 , 如 : ArrayDeque / LinkedList ;

二、 代码示例 - stack 堆栈容器简单示例

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1、代码示例

在下面的代码中 :

首先 , 创建了 stack 堆栈容器对象 , 容器中存储 int 类型对象 ;

    // 创建 stack 堆栈容器对象
    std::stack<int> s;

然后 , 向 stack 容器加入元素 , 又称为 入栈操作 , 将元素加入到栈顶 ;

    // 入栈操作  
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);

再后 , 调用 std::stack#top() 函数 , 可以打印栈顶元素 ;

// 打印栈顶元素
std::cout << "栈顶元素 : " << s.top() << std::endl;

最后 , 调用 std::stack#pop() 函数 , 将栈顶元素弹出 ;

// 出栈
s.pop();

如果想要判定 stack 容器中的元素是否都弹出栈 , 可调用 std::stack#empty() 函数 进行判定 ;

    while (!s.empty()) {
        // 打印栈顶元素
        std::cout << "栈顶元素 : " << s.top() << std::endl;
        // 出栈
        s.pop();
    }

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include "stack"

int main() {

    // 创建 stack 堆栈容器对象
    std::stack<int> s;

    // 入栈操作  
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);

    // 出栈操作  
    while (!s.empty()) {
        // 打印栈顶元素
        std::cout << "栈顶元素 : " << s.top() << std::endl;
        // 出栈
        s.pop();
    }

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

2、执行结果

执行结果 :

栈顶元素 : 3
栈顶元素 : 2
栈顶元素 : 1
请按任意键继续. . .