C++棧的實現

2009-04-15 11:40
順序棧(seqential stack)就是用順序儲存方式儲存的棧。在下面順序棧的類定義中是用數組儲存的。用stacka[maxsize]儲存，maxsize是最大允許存放元素的個數。變數top表示棧頂部元素的位置,初始值為-1,表示棧空.
      我們首先給出順序棧的抽象資料類型的描述,然後給出順序棧的類定義與實現。下面是順序棧的抽象資料類型的描述。
      ADT seqstack is
       Data 
           棧頂表示，存放棧元素組和棧元素個數的最大數
         seqstack
              輸入:棧元素個數的最大數
       　~seqstack
              刪除儲存棧元素的數組
       Push
              輸入：要進棧的項item
              前置條件：棧末滿
              動作：把item壓入棧頂
              輸出：無
              後置條件：棧頂增加了一個新元素，棧頂指示加1
       Pop
              輸入：無
              前置條件：棧非空
              動作：彈出棧頂元素
              輸出：返回棧頂元素的值
              後置條件：刪除棧頂元素，棧頂指示減1
Gettop
              輸入：無
              前置條件：棧非空
              動作：取棧頂元素值
              輸出：返回棧頂資料元素
              後置條件：無
       Empty
              輸入：無
              前置條件：無
              動作：檢查棧頂指示是否等於－1
              輸出：棧空時返回1，否則返回0
              後置條件：無
       Full
              輸入：無
              前置條件：無
              動作：檢查棧頂指示是否等於maxsize-1
              輸出：棧滿時返回1，否則返回0
              後置條件：無
       Clear
              輸入：無
              前置條件：無
              動作：清空棧
              輸出：無
              後置條件：棧頂指示為－1
End ADT seqstack
//////////////////////////////////////////////////////
/*
**=======================================
**SeqStack.h           順序棧模板類的定義及實現
**=======================================
*/
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#define MAXSIZE   0xFFFF
template<class type>
class SeqStack 
{
int   top;     //棧頂指示
type *stacka;    //數組名
int   maxsize;    //棧最大可容納元素個數
public:
SeqStack();
SeqStack(int size);
SeqStack(type data[],int size);
virtual ~SeqStack()
{
   delete []stacka;
}
void Push(const type &item);    //元素item壓棧
type Pop();        //資料元素出棧,返回之
type GetTop();       //讀棧頂資料元素並返回

int   Empty()const
{
   return top==-1;
}           //判斷棧是否為空白
int   Full()const
{
   return top==maxsize-1;
}           //判斷棧是否為滿
void Clear()
{
   top=-1;
}           //清空棧
};

template<class type>
SeqStack<type>::SeqStack():
top(-1),maxsize(MAXSIZE)
{
stacka=new type[maxsize];
if(stacka==NULL){
   cerr<<"動態儲存裝置分配失敗!"<<endl;
   exit(1);
}
}
template<class type>
SeqStack<type>::SeqStack(int size):
top(-1),maxsize(size)
{
stacka=new type[maxsize];    //建立儲存棧的數組
if(stacka==NULL){      //分配不成功
   cerr<<"動態儲存裝置分配失敗!"<<endl;
   exit(1);
}
}
template<class type>
SeqStack<type>::SeqStack(type data[],int size):
top(-1),maxsize(size)
{
stacka=new type[maxsize];    //建立儲存棧的數組
if(stacka==NULL){      //分配不成功
   cerr<<"動態儲存裝置分配失敗!"<<endl;
   exit(1);
}
for(int i=0;i<maxsize;i++){
   stacka[i]=data[i];
}

top+=maxsize;
}

template<class type>
void SeqStack<type>::Push(const type& item)
{
//若棧已滿，出錯處理；否則把元素item壓棧
if(Full()){         
   cerr<<"棧已滿，不能壓棧!"<<endl;
   exit(1);
}
//這裡我們採用指標先移動，然後再對元素進行操作的方式
top++;   

stacka[top]=item;
}

template<class type>
type SeqStack<type>::Pop()
{
if(Empty()){
   cerr<<"棧已空!"<<endl;
   exit(1);
}
//棧不空，取棧頂元素
type data=stacka[top];
top--;
//返回棧頂元素
return data;
}

template<class type>
type SeqStack<type>::GetTop()
{
//若棧不空，返回棧頂元素的值
if(Empty()){
   cerr<<"棧空!"<<endl;
   exit(1);
}
//返回棧頂元素的值
return stacka[top];
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*
**=======================================
**main.h           主程式
**=======================================
*/

#include "SeqStack.h"
int main()
{
int data[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
SeqStack<int> stack(data,10);
while(!stack.Empty()){
   cout<<stack.Pop()<<" ";
}
cout<<endl;
return 0;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
輸出結果：
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
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