C++——std::Stack
写在前面
这一篇博客系统学习一下C++中stack这个容器。根据维基百科——堆栈解释：
堆栈（英语：stack）又称为栈或堆叠，是计算机科学中一种特殊的串列形式的抽象资料型别，其特殊之处在于只能允许在链接串列或阵列的一端（称为堆叠顶端指标，英语：top）进行加入数据（英语：push）和输出数据（英语：pop）的运算。另外栈也可以用一维数组或连结串列的形式来完成。堆叠的另外一个相对的操作方式称为伫列。
由于堆叠数据结构只允许在一端进行操作，因而按照后进先出（LIFO, Last In First Out）的原理运作。
与之前一样，主要根据CPlusPlus官网stack容器介绍内容进行整理：std::stack。
stack类与头文件包含
stack头文件引用如下：
#include stack::stack
构造一个stack，可使用方法如下，代码来自：std::stack::stack
// constructing stacks
#include // std::cout
#include // std::stack
#include // std::vector
#include // std::deque
int main ()
{
std::deque<int> mydeque (3,100); // deque with 3 elements
std::vector<int> myvector (2,200); // vector with 2 elements
std::stack<int> first; // empty stack
std::stack<int> second (mydeque); // stack initialized to copy of deque
std::stack<int,std::vector<int> > third; // empty stack using vector
std::stack<int,std::vector<int> > fourth (myvector);
std::cout << "size of first: " << first.size() << '\n';
std::cout << "size of second: " << second.size() << '\n';
std::cout << "size of third: " << third.size() << '\n';
std::cout << "size of fourth: " << fourth.size() << '\n';
return 0;
}
//
//Output:
//size of first: 0
//size of second: 3
//size of third: 0
//size of fourth: 2从以上代码可以得知stack可以直接创建一个空白的，也可以由queue和vector创建。
stack-Member functions
1.stack::empty
测试容器是否为空，返回堆栈是否为空：即其大小是否为零。该成员函数有效地将成员空的底层容器对象调用为空。
代码如下：
// stack::empty
#include // std::cout
#include // std::stack
int main ()
{
std::stack<int> mystack;
int sum (0);
for (int i=1;i<=10;i++) mystack.push(i);
while (!mystack.empty())
{
sum += mystack.top();
mystack.pop();
}
std::cout << "total: " << sum << '\n';
return 0;
}
\\Output:
\\total: 552.stack::size
返回大小，返回堆栈中元素的数量。该成员函数有效地调用底层容器对象的成员大小。
代码如下：
// stack::size
#include // std::cout
#include // std::stack
int main ()
{
std::stack<int> myints;
std::cout << "0. size: " << myints.size() << '\n';
for (int i=0; i<5; i++) myints.push(i);
std::cout << "1. size: " << myints.size() << '\n';
myints.pop();
std::cout << "2. size: " << myints.size() << '\n';
return 0;
}
//Output:
//0. size: 0
//1. size: 5
//2. size: 43.stack::top
访问下一个元素，返回堆栈中顶层元素的引用。由于堆栈是后进先出容器，顶层元素是插入到堆栈中的最后一个元素。该成员函数有效地调用底层容器对象的成员。
代码如下：
// stack::top
#include // std::cout
#include // std::stack
int main ()
{
std::stack<int> mystack;
mystack.push(10);
mystack.push(20);
mystack.top() -= 5;
std::cout << "mystack.top() is now " << mystack.top() << '\n';
return 0;
}
//Output:
//mystack.top() is now 154.stack::push
插入元素，在堆栈的顶部插入一个新元素，位于当前顶层元素的上方。 这个新元素的内容被初始化为val的副本。该成员函数有效地调用底层容器对象的成员函数push_back。
代码如下：
// stack::push/pop
#include // std::cout
#include // std::stack
int main ()
{
std::stack<int> mystack;
for (int i=0; i<5; ++i) mystack.push(i);
std::cout << "Popping out elements...";
while (!mystack.empty())
{
std::cout << ' ' << mystack.top();
mystack.pop();
}
std::cout << '\n';
return 0;
}4.stack::emplace
构建并插入元素，在堆栈顶部添加一个新元素，位于当前顶层元素上方。 这个新元素是通过构造函数的参数传递参数构建的。该成员函数有效地调用底层容器的成员函数emplace_back，并转发参数。
代码如下：
// stack::emplace
#include // std::cin, std::cout
#include // std::stack
#include // std::string, std::getline(string)
int main ()
{
std::stack<std::string> mystack;
mystack.emplace ("First sentence");
mystack.emplace ("Second sentence");
std::cout << "mystack contains:\n";
while (!mystack.empty())
{
std::cout << mystack.top() << '\n';
mystack.pop();
}
return 0;
}5.stack::pop
// stack::push/pop
#include // std::cout
#include // std::stack
int main ()
{
std::stack<int> mystack;
for (int i=0; i<5; ++i) mystack.push(i);
std::cout << "Popping out elements...";
while (!mystack.empty())
{
std::cout << ' ' << mystack.top();
mystack.pop();
}
std::cout << '\n';
return 0;
}
//Output:
//Popping out elements... 4 3 2 1 06.stack::swap
交换内容，用x的内容交换容器适配器（* this）的内容。该成员函数调用非成员函数swap（unqualified）来交换基础容器。noexcept说明符匹配底层容器上的交换操作。
// stack::swap
#include // std::cout
#include // std::stack
int main ()
{
std::stack<int> foo,bar;
foo.push (10); foo.push(20); foo.push(30);
bar.push (111); bar.push(222);
foo.swap(bar);
std::cout << "size of foo: " << foo.size() << '\n';
std::cout << "size of bar: " << bar.size() << '\n';
return 0;
}
//Output:
//size of foo: 2
//size of bar: 3