本文實例為大家分享了C++使用模板類實現鏈式棧的具體代碼，供大家參考，具體內容如下
一、實現程序：
1.Stack.h
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#ifndef Stack_h#define Stack_h template <class T>class Stack {public: Stack(){}; // 構造函數 void Push(const T x); // 新元素進棧 bool Pop(); // 棧頂元素出棧 virtual bool getTop(T &x) const = 0; // 讀取棧頂元素，由x返回 virtual bool isEmpty() const = 0; // 判斷棧空否 // virtual bool isFull() const = 0; // 判斷棧滿否,因為鏈式棧不存在不滿的情況 virtual int getSize() const = 0; // 計算棧中元素個數}; #endif /* Stack_h */ |
2.LinkedStack.h
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#ifndef LinkedStack_h#define LinkedStack_h#include <iostream>#include "Stack.h"using namespace std; template <class T>struct LinkNode { T data; LinkNode<T> *link;}; //類的前置聲明template <class T>class LinkedStack; //友元函數的聲明template <class T>ostream& operator<<(ostream& out, LinkedStack<T>& s);template <class T>class LinkedStack: public Stack<T> {public: LinkedStack(); // 構造函數 ~LinkedStack();// 析構函數 void Push(const T x); // 進棧 bool Pop(); // 出棧 bool getTop(T &x) const; // 讀取棧頂元素 bool isEmpty()const; // 判斷棧是否為空 int getSize()const; // 求棧的元素個數 void makeEmpty(); // 清空棧的內容 friend ostream& operator << <T>(ostream& out, LinkedStack<T>& s); // 重載輸出函數private: LinkNode<T> *top; // 棧頂指針，即鏈頭指針};template <class T>LinkedStack<T>::LinkedStack() { // 構造函數，置空棧 top = new LinkNode<T>(); // 引入頭指針：不存放數據 top->link = NULL;}template <class T>LinkedStack<T>::~LinkedStack() { // 析構函數,釋放內存空間 makeEmpty();}template <class T>void LinkedStack<T>::Push(const T x) { // 進棧：將元素值x插入到鏈式棧的棧頂，即鏈頭 LinkNode<T> *newNode = new LinkNode<T>(); // 創建包含x的新結點 if(newNode == NULL) { cerr << "內存空間分配失敗！" << endl; exit(1); } newNode->data = x; newNode->link = top->link; // 指向頭指針的下一個結點：即棧中第一個存放有效數據的結點 top->link = newNode; // 頭指針往前移}template <class T>bool LinkedStack<T>::Pop() { // 出棧：刪除棧頂結點 if(isEmpty()) return false; // 棧空，不出棧 LinkNode<T> *p = top->link; // 暫存棧頂元素 top->link = p->link; // 棧頂指針退到新的棧頂位置 delete p; p = NULL; return true;} template <class T>bool LinkedStack<T>::getTop(T &x) const { // 讀取棧頂元素 if(isEmpty()) return false; x = top->link->data; // 棧不空，返回棧頂元素的值。這里top為頭指針，所以棧頂元素為：top->link return true;} template <class T>bool LinkedStack<T>::isEmpty()const { // 判斷棧是否為空 if(top->link == NULL) // 棧為空 return true; return false;} template <class T>int LinkedStack<T>::getSize()const { // 求棧的元素個數 int len = 0; LinkNode<T> *current = top->link; while(current != NULL) { len++; current = current->link; } return len;} template <class T>void LinkedStack<T>::makeEmpty() { // 清空棧的內容 LinkNode<T> *current = top->link; while(current != NULL) { top->link = current->link; // 保存鏈式棧準備要刪除的結點的下一個結點，防止丟失 delete current; // 釋放 current = NULL; // 先指向空 current = top->link; // 再指向剩下鏈表的首結點 }} template <class T>ostream& operator<<(ostream& out, LinkedStack<T>& s) { // 重載輸出函數 LinkNode<T> *current = s.top->link; while(current != NULL) { out << current->data << " "; current = current->link; } return out;}#endif /* LinkedStack_h */ |
3.main.cpp
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#include "LinkedStack.h"using namespace std; int main(int argc, const char * argv[]) { int n, x, choice, len; // val存儲值，choose存儲用戶的選擇 bool finished = false; LinkedStack<int> L; // 對象 while(!finished) { cout << "1:建棧：" << endl; cout << "2:進棧" << endl; cout << "3:出棧：" << endl; cout << "4:讀取棧頂元素：" << endl; cout << "5:棧是否為空：" << endl; cout << "6:棧中的元素個數：" << endl; cout << "7:清空棧的內容：" << endl; cout << "8:輸出棧中元素的值：" << endl; cout << "9:退出" << endl; cout << "請輸入你的選擇[1-9]：" << endl; cin >> choice; switch(choice) { case 1: cout << "請輸入要進棧的數的個數:"; cin >> n; cout << "請輸入要進棧的數(以空格隔開)：" << endl; for(int i=0; i < n; i++) { cin >> x; L.Push(x); } break; case 2: cout << "請輸入要進棧的數:"; cin >> x; L.Push(x); break; case 3: if(L.Pop()) cout << "出棧成功!" << endl; else cout << "棧為空!" << endl; break; case 4: if(L.getTop(x)) cout << "棧頂元素的值為：" << x << endl; else cout << "棧為空!" << endl; break; case 5: if(L.isEmpty()) cout << "棧為空！" << endl; else cout << "棧不為空!" << endl; break; case 6: len = L.getSize(); cout << "棧中的元素個數為：" << len << endl; break; case 7: L.makeEmpty(); // 清空棧 break; case 8: if(L.isEmpty()) cout << "棧為空！" << endl; else cout << L << endl; break; case 9: finished = true; break; default: cout << "輸入錯誤，請重新輸入!" << endl; } // switch } // while return 0;} |
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