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C++ 标准库 <stack>

在 C++ 中,标准库提供了多种容器和算法来帮助开发者更高效地编写程序。

<stack> 是 C++ 标准模板库(STL)的一部分,它实现了一个后进先出(LIFO,Last In First Out)的数据结构。这种数据结构非常适合于需要"最后添加的元素最先被移除"的场景。

<stack> 容器适配器提供了一个栈的接口,它基于其他容器(如 dequevector)来实现。栈的元素是线性排列的,但只允许在一端(栈顶)进行添加和移除操作。

基本操作

  • push(): 在栈顶添加一个元素。
  • pop(): 移除栈顶元素。
  • top(): 返回栈顶元素的引用,但不移除它。
  • empty(): 检查栈是否为空。
  • size(): 返回栈中元素的数量。

语法

以下是使用 <stack> 的基本语法:

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> s;

    // 向栈中添加元素
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);

    // 访问栈顶元素
    std::cout << "Top element is: " << s.top() << std::endl;

    // 移除栈顶元素
    s.pop();
    std::cout << "After popping, top element is: " << s.top() << std::endl;

    // 检查栈是否为空
    if (!s.empty()) {
        std::cout << "Stack is not empty." << std::endl;
    }

    // 打印栈的大小
    std::cout << "Size of stack: " << s.size() << std::endl;

    return 0;
}

实例

下面是一个使用 <stack> 的完整示例,包括输出结果:

实例

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> s;

    // 向栈中添加元素
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);

    // 打印栈顶元素
    std::cout << "Top element is: " << s.top() << std::endl; // 输出: Top element is: 30

    // 移除栈顶元素
    s.pop();
    std::cout << "After popping, top element is: " << s.top() << std::endl; // 输出: After popping, top element is: 20

    // 检查栈是否为空
    if (!s.empty()) {
        std::cout << "Stack is not empty." << std::endl; // 输出: Stack is not empty.
    }

    // 打印栈的大小
    std::cout << "Size of stack: " << s.size() << std::endl; // 输出: Size of stack: 2

    // 继续移除元素
    s.pop();
    s.pop();

    // 检查栈是否为空
    if (s.empty()) {
        std::cout << "Stack is empty." << std::endl; // 输出: Stack is empty.
    }

    return 0;
}

输出结果:

Top element is: 30
After popping, top element is: 20
Stack is not empty.
Size of stack: 2
Stack is empty.

注意事项

  • <stack> 不提供直接访问栈中元素的方法,只能通过 top() 访问栈顶元素。
  • 尝试在空栈上调用 top()pop() 将导致未定义行为。
  • <stack> 的底层容器可以是任何支持随机访问迭代器的序列容器,如 vectordeque