C++ STL之stack的使用及模拟实现

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1. 介绍

英文解释：

也就是说：

1. stack是一种容器适配器，专门用在具有后进先出操作的上下文环境中，其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。

2. stack是作为容器适配器被实现的，容器适配器即是对特定类封装作为其底层的容器，并提供一组特定的成员函数来访问其元素，将特定类作为其底层的，元素特定容器的尾部(即栈顶)被压入和弹出。

3. stack的底层容器可以是任何标准的容器类模板或者一些其他特定的容器类，这些容器类应该支持以下操作：
   empty：判空操作
   back：获取尾部元素操作
   push_back：尾部插入元素操作
   pop_back：尾部删除元素操作

4. 标准容器vector、deque、list均符合这些需求，默认情况下，如果没有为stack指定特定的底层容器，默认情况下使用deque。

图示：

想要具体了解其底层数据结构可以参照：栈和队列

2. stack的使用

template <class T, class Container = deque<T> > class stack;

stack 是容器适配器。使用时不仅需要声明参数类型，还需要选择一个底层容器（如果不传参，则默认使用 deque），并将其作为参数传递给 stack 类模板。

例如：

实例化类型	解释
stack>	使用整型作为元素类型，并选择 deque 作为底层容器。
stack>	使用字符指针作为元素类型，并选择 vector 作为底层容器。
stack, list>>	使用整型向量作为元素类型，并选择 list> 作为底层容器。

接口成员函数

函数名称	代码	功能说明
empty	bool empty() const;	返回栈是否为空。
size	size_type size() const;	返回栈中元素个数。
top	value_type& top(); const value_type& top() const;	返回栈顶元素的引用。
push	void push (const value_type& val);	在栈顶的上方插入一个新的元素 val。
pop	void pop();	删除栈顶元素。
swap	void swap (stack& x) noexcept;	用于和另一个容器适配器 x 交换内容。

stack的遍历

#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    stack<int> st;
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        st.push(i);
    while (!st.empty())
    {
        cout << st.top() << " "; // 栈顶元素
        st.pop();
    }
    return 0;
}

运行结果：

说明

1. 创建了一个名为 st 的整型栈对象。
2. 循环迭代，将当前的数字 0 到 9 依次压入栈顶。
3. 循环条件检查栈是否为空。只要栈不为空，就打印栈顶元素，然后移除栈顶元素。

3. 栈的模拟实现

#pragma once
#include
#include
using namespace std;

namespace my_stack
{
    template<class T, class Con = deque<T>>
    class stack
    {
    public:
        stack()
        {}

        void push(const T& x)
        {
            _c.push_back(x);
        }

        void pop()
        {
            _c.pop_back();
        }

        T& top()
        {
            return _c.back();
        }

        const T& top()const
        {
            return _c.back();
        }

        size_t size()const
        {
            return _c.size();
        }
        bool empty()const
        {
            return _c.empty();
        }
    private:
        Con _c;
    };
}