【数据结构】顺序栈 Stack

08年9月入学，12年7月毕业，结束了我在软件学院愉快丰富的大学生活。此系列是对四年专业课程学习的回顾，索引参见：http://blog.csdn.net/xiaowei_cqu/article/details/7747205

顺序栈各种基本运算算法的实现

栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底（push），最后的数据在栈顶（top），需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（top）最后一个数据被第一个读出来。

栈中数据用数组储存，通过top（），push（），pop（）基本的函数用以实现其功能，此外我还增加了clear（）函数用以清除栈中现有的所有元素

【实验说明】

我选择的题目：书中calculator的编写与改进
1.分析栈要实现的功能从而确定栈类的几种基本成员函数——pop(),pop(),top(),clear(),确定栈中以数组实现数据的存储从而确定栈的成员函数——Stack_entry entry[],count(记录栈中数据数量)
2.编写栈的头文件及实现
3.选择书中计算器的程序以验证栈的各种基本运算。分析书中算法思路及对栈的运用，提出可以改进的地方——将计算器功能封装到类中，并增加清空栈的功能。
4.编写计算器类的头文件及类的实现
5.主函数中通过简单的创建MyClaculator验证程序，并试验各种基本功能。

【相关代码】

Stack.h

#ifndef STACK_H
#define STACK_H

enum Error_code{success,underflow,overflow};
const int stackmax=10;
typedef double Stack_entry;

class Stack{
public:
	Stack();
	bool empty() const;
	Error_code pop();
	Error_code push(const Stack_entry &item);
	Error_code top(Stack_entry &item) ;
	Error_code clear();
private:
	Stack_entry entry[stackmax];
	int count;
};
#endif

Stack.cpp

#include"stack.h"
//implemention
//Stack()
Stack::Stack(){
	count=0;
}

//pop()
Error_code Stack::pop(){
	Error_code outcome=success;
	if(count==0)
		outcome=underflow;
	else
		count--;
	return outcome;
}

//push()
Error_code Stack::push(const Stack_entry &item){
	Error_code outcome=success;
	if(count>=stackmax)
		outcome=overflow;
	else
		entry[count++]=item;
	return outcome;
}

//top()
Error_code Stack::top(Stack_entry &item){
	Error_code outcome=success;
	if(count==0)
		outcome=underflow;
	else
		item=entry[count-1];

	return outcome;
}

//clear()
Error_code Stack::clear(){
	count=0;
	return success;
}

//empty()
bool Stack::empty() const{
	bool outcome=true;
	if(count!=0)
		outcome=false;
	return outcome;
}
                      

caculator.h

#ifndef CALCULATOR_H
#define CALCULATOR_H

#include"stack.h"

class Calculator{
public:
	//constructor
	Calculator();
    //public function to get command
	void get_command();
    //pubblic funtion to do the command
	bool do_command();
protected:
	//As these functions will not be visible to the client
	//but should be derived classes to access so I declare it as protected functions
	void PutInNum();
	void Add();
	void Sub();
	void Mul();
	void Div();
	void ShowResult();
	void Clear();
	void Quit();
private:
    //data members
	char command;
	Stack numbers;
};
#endif

caculator.cpp

#include "calculator.h"
#include 
using namespace std;

//construction
Calculator::Calculator(){
	command=' ';
}

//get_command
void Calculator::get_command(){
	bool waiting =true;
	cout<<"Select command and press :";
	while(waiting){
		cin>>command;
		command=tolower(command);
		if(command=='?'||command=='='||command=='+'||
			command=='-'||command=='*'||command=='/'||
			command=='q'||command=='c')
			waiting=false;
		else 
			cout<<"Please enter a valid command:"<>p;
	if(numbers.push(p)==overflow)
	cout<<"Warning:Stack full,lost number"<

【过程记录】

实验截图：

【结果分析】

1.实验中我以课本中计算器的实验为例，实现并验证了顺序栈各种基本运算。
2.计算器的实现：当用户输入“？”时，程序将将即将输入的数压入栈中；当用户输入“+”“-”“*”“/”等基本运算符，弹出之前被压入的数字做相应的运算，并将结果压入栈中。当用户输入“=”时，弹出并显示上一步运算的结果。
3.依照书中的基本思想，我实现了计算器的运算，并做了一些相应的改变：
(1)将计算器作为一个类实现，从而将计算器中用以储存数据的栈作为私有数据成员，用以实现各种操作的函数作为保护成员函数更好的封装起来，对用户只留有命令接口。这样简化了主函数，也方便以后的使用。
(2)由于计算器中运算数据存储在有一定限制的栈中，多次元素按之后可能会使栈状态变为full，所以我增加了名为clear（）的函数可以清空栈。
4.实验中我遇到的问题：
(1)要注意栈“先进后出”的特点，所以容易弄错运算数的顺序（加法、乘法并没有影响，但减法和除法运算就可能出现问题），即栈中第一次弹出的数据是第二个操作数，第二次弹出的数据是第一个操作数。
(2)编写计算器的构造函数时，发现数据成员command（char类型）并不能默认为‘’，但可以是空格‘ ’，之前并没有注意到这种区别。
(3)验证时，我发现当输入“？”之后，如果我输入的不是默认要输入的double类型，例如输入“a”等字母，程序没有报错，反而是出现死循环，对于这个问题我并没有解决。

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