C++兩種方法實現棧（stack）

我們用一個問題來說。問題是這樣的：

實現一個序列，該序列中包含n個棧Si (i = 1, 2, 3, ... , n)，棧中存放的都是int類型的整數，並能夠完成以下操作：

• push(t, x) 將元素x加入到棧St中，並返回元素x，即入棧操作。

• top(t) 顯示棧St的最后一個元素。若棧為空，則什么都不做。

• pop(t) 將棧St的最后一個元素刪除，並返回最后一個元素，即出棧操作。若棧為空，則什么都不做。

（為了簡單，沒有對類分離，寫在了一個文件里，有興趣的小伙伴們可以嘗試着將類分離開）

第一種方法：向量

由於向量直接提供了類似的 入棧和出棧函數，所以我想創建一個數組，數組中的元素是向量。每個向量就是一個棧。廢話不多說，上代碼：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class stackTest {
public:
    stackTest(int n){
        stacks = new vector<int>[n];
        cout << "棧創建成功！" << endl;
    }
    ~stackTest(){
        delete[] stacks;
        cout << "棧銷毀成功！" << endl;
    }
    int push(int t, int x) {
        stacks[t-1].push_back(x);
        cout << "元素" << x << "入第" << t << "個棧" << endl;
        return x;
    }
    bool top(int t) {
        if (!stacks[t-1].empty()){
            cout << "第" << t << "個棧的最后一個元素是" << stacks[t-1][stacks[t-1].size()-1] << endl;
        }
        return stacks[t-1].empty();
    }
    int pop(int t) {
        int tmp = stacks[t-1][stacks[t-1].size()-1];
        stacks[t-1].pop_back();
        cout << "元素" << tmp << "出第" << t << "個棧" << endl;
        return tmp;
    }
private:
    vector<int>* stacks;
};
int main()
{
    stackTest* s = new stackTest(2);
    cout << "----------------------------" << endl;
    s->push(1, 2);
    s->top(1);
    s->top(2);
    cout << "----------------------------" << endl;
    s->pop(1);
    s->top(1);
    cout << "----------------------------" << endl;
    delete s;
    return 0;
}

運行結果：

第二種方法：結構體

用結構體實現棧，可以說是一般的方式了。代碼如下：

#include <iostream>

using namespace std;
const int STACKSIZE = 100;

typedef struct{
    int* base;
    int* top;
    int stack_size;
}SqStack;

bool initStack(SqStack& s) {
s.base = new int[STACKSIZE];
if(!s.base){
    cout << "初始化失敗" << endl;
    return false;
}else{
    s.top = s.base;
    s.stack_size = STACKSIZE;
    cout << "初始化成功" << endl;
    return true;
}
}

int pushStack(SqStack& s, int x) {
    if(s.top-s.base >= s.stack_size){
        cout << "棧滿，無法添加新元素" << endl;
        return -1;
    }else {
        *(s.top++) = x;
        return x;
    }
}

int popStack(SqStack& s){
    if(s.top==s.base){
        //cout << "棧為空" << endl;
        return -1;
    }else{
        return *(--s.top);
    }
}

int topStack(SqStack& s) {
    if(s.top==s.base){
        //cout << "棧為空" << endl;
        return -1;
    }else{
        return *(s.top-1);
    }
}

class StackTest{
public:
    StackTest(int n){
        stacks = new SqStack[n];
        for (int i = 0; i < n; i++){
            cout << i+1 << "號棧";
            initStack(stacks[i]);
        }
        cout << "-------------------------" << endl;
        cout << n << "個棧創建完成！" << endl;
    }
    ~StackTest(){
        delete[] stacks;
        cout << "棧銷毀完成！" << endl;
    }
    int push(int t, int x){
        int tmp = pushStack(stacks[t-1], x);
        if(tmp != -1){
            cout << t << "號棧元素" << tmp << "入棧" << endl;;
        }
        return tmp;
    }
    int pop(int t){
        int tmp = popStack(stacks[t-1]);
        if(tmp != -1){
            cout << t << "號棧元素" << tmp << "出棧" << endl;;
        }
        return tmp;
    }
    int top(int t){
        int tmp = topStack(stacks[t-1]);
        if(tmp != -1){
            cout << t << "號棧最后一個元素是" << tmp << endl;;
        }
        return tmp;
    }
private:
    SqStack* stacks;
};
int main()
{
    StackTest* s = new StackTest(2);
    cout << "-------------------------" << endl;
    s->push(1, 2);
    s->top(1);
    s->top(2);
    cout << "-------------------------" << endl;
    s->pop(1);
    s->top(1);
    cout << "-------------------------" << endl;
    delete s;
    return 0;
}

運行結果：