std::stack 是 C++ 标准模板库(STL)中的一个容器适配器,它提供了后进先出(LIFO)的数据结构。作为适配器,std::stack 基于其他容器(默认是 std::deque,但也可以指定为 std::vector)来实现其功能。
1. 特点
后进先出(LIFO):最后添加的元素会首先被移除。
简单操作:提供了 push、pop、top 和 empty 等简单易用的操作。
无需迭代器:与 std::deque 或 std::vector 相比,std::stack 不提供遍历元素的迭代器。
2. 基本用法
使用 std::stack 需要包含头文件 <stack>。
(1)声明一个 std::stack
#include <stack>std::stack<int> myStack;
(2)压入元素
myStack.push(1); // 压入元素 1myStack.push(2); // 再压入元素 2
(3)弹出元素
myStack.pop(); // 弹出栈顶元素,此时栈顶为 1
(4)访问栈顶元素
int topElement = myStack.top(); // 获取栈顶元素,此时为 1
(5)检查栈是否为空
bool isEmpty = myStack.empty(); // 检查栈是否为空,此时为 false
3. 例程说明
以下是一个简单的例程,演示了如何使用 std::stack 来模拟一个简单的括号匹配程序。
#include <iostream>#include <stack>#include <string>bool isBalanced(const std::string &expression){std::stack<char> s;for (char c : expression) {if (c == '(' || c == '{' || c == '[') {s.push(c); ///< 遇到左括号,压入栈中} else if (!s.empty() && ((c == ')' && s.top() == '(') ||(c == '}' && s.top() == '{') ||(c == ']' && s.top() == '['))) {s.pop(); ///< 遇到右括号,且与栈顶左括号匹配,弹出栈顶元素} else {/** 不匹配的情况,返回 false 表示表达式不平衡 */return false;}}/** 如果栈为空,说明所有括号都匹配,表达式平衡 */return s.empty();}int main(int argc, char* argv[]){std::string expression1 = "({[]()})";std::string expression2 = "({[)]}";std::cout << "Expression 1 is " << (isBalanced(expression1) ? "balanced" : "not balanced") << std::endl;std::cout << "Expression 2 is " << (isBalanced(expression2) ? "balanced" : "not balanced") << std::endl;return 0;}
在这个例程中,我们定义了一个 isBalanced 函数来检查输入字符串中的括号是否匹配。我们遍历表达式中的每个字符,当遇到左括号时,我们将其压入栈中。当遇到右括号时,我们检查栈顶的左括号是否与之匹配,如果匹配,我们弹出栈顶元素。如果遇到不匹配的情况,我们返回 false。最后,如果遍历结束后栈为空,说明所有括号都正确匹配,表达式平衡。