c++栈与队列学习笔记

其实栈（Stack）就相当于一个大桶，东西只能从下面往上放，取得时候也只能自上至下的取。传说中的栈为LIFO，与队列FIFO(First-in,First-out)相对应。而栈顶叫做TOP ,栈底叫做Bottom。

我们对栈进行储存的时候需要用到push,进栈的时侯需要将top加1，退栈的时候需要top减1.

 

1、置空栈

void initstack(seqstack *s)

{

s–>top=-1;

}

2、判断栈空

int stackempty(seqstack *s)

{

return(s–>top==-1);

}

 

3、退栈

datatype pop(seqstack *s)

{

if(stackempty(s))

error(“stack underflow”);

x=s–>data[top];

s–>top--;

return(x)

//return(s–>data[s–>top--]);

}

用代码实现栈的各种操作

#include
#include
#include
 
using namespace  std;
typedef int ElemType;
const int STACK_SIZE = 1;
 
struct Stack{
    ElemType *base;
    ElemType *top;
    int size;
};
 
void InitStack(Stack *&s){
    s = new Stack ;
    s->base = new ElemType [STACK_SIZE];
    s->top  = s->base; // 刚开始的时候就是栈顶指向栈底
    s->size  =  STACK_SIZE;
}
 
void Push(Stack *&s,ElemType e){
    //如果栈满，动态增容，容量增大STACK_SIZE 
    if(s->top-s->base >= s->size ){
        //s->base = (ElemType *)realloc(s->base,(s->size+STACK_SIZE)*sizeof(ElemType)); c++弃用了realloc 
        cout<<"空间不够,重新申请中，请等待：\nPlease wait..."<         //下面自己实现relloc
        ElemType *tem = new ElemType [s->size];
        for(int i=0;isize;++i)
            tem[i] = s->base[i];
        delete [] s->base;
        s->base = tem;
        s->top = s->base + s->size; //重新设置栈顶 (注意之前已经满了)
        s->size = s->size + STACK_SIZE; //重新设置最大容量 
        cout<<"申请成功。"<     }
    *(s->top) = e;
    ++(s->top);
}
 
void Pop(Stack *&s){
    if(s->top != s->base)
        cout<<(*--(s->top))<     else
        return ; // 如果没有元素的话 
}
 
//拿到当前容量 
int NowSize(Stack *s){
    return s->top - s->base;
}
//清空栈 
void ClearStack(Stack *&s){
    s->top = s->base;
}
 
void DestroyStack(Stack *&s){
    s->size = 0;
    delete [] s->base;
    //delete [] s->top; 等效的 
    s->base = s->top = NULL; //栈顶和栈底重新指向NULL 
} 
 
int main(){
    Stack *stack= NULL;
    InitStack(stack);
    Push(stack,1);
    Push(stack,2);
    cout<<"Now size is: "<     Pop(stack);
    cout<<"Now size is: "<     ClearStack(stack);
    cout<<"Now size is: "<     DestroyStack(stack); 
    cout<< stack<     return 0;
}

 

栈中需要注意的问题

1. 常量必须在构造函数的初始化列表里面初始化。

class A { const int size = 0; }; 是错误的。 需要改成 class A{ A(){ const int size = 10; } };

或者改成 class A { static const int size = 10; };

2.基类的析构函数必须是虚函数。因为这样处理后，所有子类的析构函数都将会被自动变为virtual类型，这就保证了在任何情况下，不会出现由于析构函数未被调用而导致的内存泄露。

3.单参数的构造函数如果不添加explicit关键字，会定义一个隐含的类型转换，添加explicit关键字会消除这种类型转换。

4.如果类中包含指针的话，一般需要编写拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，以避免浅拷贝。

 

队列

1、队列（Queue）与栈一样，是一种线性存储结构，它具有如下特点：

（1）队列中的数据元素遵循“先进先出”（First In First Out）的原则，简称FIFO结构；

（2）在队尾添加元素，在队头删除元素。

2、队列的相关概念：

（1）队头与队尾： 允许元素插入的一端称为队尾，允许元素删除的一端称为队头；

（2）入队：队列的插入操作；

（3）出队：队列的删除操作。

3、队列的操作：

（1）入队： 通常命名为push()

（2）出队： 通常命名为pop()

（3）求队列中元素个数

（4）判断队列是否为空

（5）获取队首元素

4、队列的分类：

（1）基于数组的循环队列（循环队列）

（2）基于链表的队列（链队列）

5、实例分析

       C++队列queue模板类的定义在头文件中,queue 模板类需要两个模板参数，一个是元素类型，一个容器类型，元素类型是必要的，容器类型是可选的，默认为deque 类型。C++队列Queue是一种容器适配器，它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构。
 

代码实现：

1. push()

队列中由于是先进先出，push即在队尾插入一个元素，如：

queue q;

q.push("Hello World!");

q.push("China");

cout<

2. pop()

将队列中最靠前位置的元素拿掉，是没有返回值的void函数。如：

queue q;

q.push("Hello World!");

q.push("China"); q.pop();

cout<

3. size()

返回队列中元素的个数，返回值类型为unsigned int。如：

queue q;

cout<

q.push("Hello World!");

q.push("China");

cout<

4. empty()

判断队列是否为空的，如果为空则返回true。如

queue q;

cout<

q.push("Hello World!");

q.push("China");

cout<