设计单链表表示的整形栈类,要求栈类具有与STL stack类似的接口和功能,并具有拷贝构造、复制赋值、移动构造和移动赋值功能
时间: 2023-09-03 18:27:54 浏览: 123
单链表实现栈
### 回答1:
好的,这是一个技术问题,我可以回答。使用单链表表示整形栈类的话,可以定义一个节点类Node,其中包含一个数据成员和一个指向下一个节点的指针成员。然后定义一个栈类Stack,其中包含一个指向头节点的指针成员和一些成员函数,如push、pop、top等,用来实现栈的各种操作。至于拷贝构造、复制赋值、移动构造和移动赋值功能,可以按照一般的规范来实现。
### 回答2:
设计单链表表示的整型栈类,实现与STL stack类似的接口和功能,同时支持拷贝构造、复制赋值、移动构造和移动赋值功能。
首先,需要定义一个表示栈节点的结构体,包含一个整型数据成员和一个指向下一个节点的指针成员。
然后,定义栈类,包含一个指向栈顶节点的指针成员,以及记录栈大小的变量。
接下来,实现栈的基本操作:入栈、出栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空和获取栈大小。
1. 入栈操作:创建一个新的节点,将数据存储到节点中,将新节点的指针指向当前的栈顶节点,然后将栈顶指针更新为新节点。
2. 出栈操作:判断栈是否为空,如果为空则提示栈为空,否则将栈顶指针指向下一个节点,并释放当前节点的内存。
3. 获取栈顶元素:判断栈是否为空,如果为空则提示栈为空,否则返回栈顶节点的数据。
4. 判断栈是否为空:根据栈顶指针是否为空来判断栈是否为空。
5. 获取栈大小:根据记录栈大小的变量返回当前栈的大小。
接下来,实现拷贝构造、复制赋值、移动构造和移动赋值功能。
1. 拷贝构造:创建一个新的栈对象,并将原始栈的元素逐个入栈到新栈中。
2. 复制赋值:首先判断原始栈和目标栈是否为同一个对象,如果是则直接返回自身,否则通过拷贝构造创建一个临时栈对象,并将临时栈对象赋值给目标栈。
3. 移动构造:创建一个新的栈对象,并将原始栈的栈顶指针和栈大小赋值给新栈,然后将原始栈的栈顶指针和栈大小置空。
4. 移动赋值:首先判断原始栈和目标栈是否为同一个对象,如果是则直接返回自身,否则通过移动构造创建一个临时栈对象,并将临时栈对象赋值给目标栈,同时将原始栈的栈顶指针和栈大小置空。
通过以上步骤,我们可以设计一个单链表表示的整型栈类,具有与STL stack类似的接口和功能,并且支持拷贝构造、复制赋值、移动构造和移动赋值功能。
### 回答3:
设计单链表表示的整形栈类,需要具备以下功能:
1. 添加元素到栈顶:通过在链表头部插入新节点实现。时间复杂度为O(1)。
2. 删除栈顶元素:通过删除链表头部节点实现。时间复杂度为O(1)。
3. 获取栈顶元素:返回链表头部节点的值。时间复杂度为O(1)。
4. 判断栈是否为空:通过检查链表是否为空实现。时间复杂度为O(1)。
5. 获取栈的大小:通过遍历链表统计节点个数实现。时间复杂度为O(n)。
6. 拷贝构造:遍历被拷贝栈的链表,将节点逐个复制到新栈的链表中。
7. 复制赋值:先清空目标栈,然后遍历被赋值栈的链表,将节点逐个复制到目标栈的链表中。
8. 移动构造:直接将被移动栈的链表指针指向新栈,然后将被移动栈的链表指针置为空。
9. 移动赋值:先清空目标栈,然后直接将被赋值栈的链表指针指向目标栈,然后将被赋值栈的链表指针置为空。
整形栈类的实现可以使用如下的类定义:
```
class IntStack {
private:
struct Node { // 链表节点定义
int value;
Node* next;
Node(int val): value(val), next(nullptr) {}
};
Node* head; // 链表头指针
public:
// 构造函数
IntStack(): head(nullptr) {}
// 析构函数
~IntStack() {
Node* current = head;
while (current) {
Node* temp = current->next;
delete current;
current = temp;
}
}
// 添加元素到栈顶
void push(int value) {
Node* newNode = new Node(value);
newNode->next = head;
head = newNode;
}
// 删除栈顶元素
void pop() {
if (isEmpty()) {
throw std::out_of_range("Stack is empty");
}
Node* temp = head;
head = head->next;
delete temp;
}
// 获取栈顶元素
int top() {
if (isEmpty()) {
throw std::out_of_range("Stack is empty");
}
return head->value;
}
// 判断栈是否为空
bool isEmpty() {
return head == nullptr;
}
// 获取栈的大小
int size() {
int count = 0;
Node* current = head;
while (current) {
count++;
current = current->next;
}
return count;
}
// 拷贝构造
IntStack(const IntStack& other) {
Node* current = other.head;
while (current) {
push(current->value);
current = current->next;
}
}
// 复制赋值
IntStack& operator=(const IntStack& other) {
if (this != &other) {
// 清空当前栈
while (!isEmpty()) {
pop();
}
// 复制其他栈的内容
Node* current = other.head;
while (current) {
push(current->value);
current = current->next;
}
}
return *this;
}
// 移动构造
IntStack(IntStack&& other) noexcept {
head = other.head;
other.head = nullptr;
}
// 移动赋值
IntStack& operator=(IntStack&& other) noexcept {
if (this != &other) {
// 清空当前栈
while (!isEmpty()) {
pop();
}
// 将其他栈的链表指针指向当前栈,并将其他栈的链表指针置为空
head = other.head;
other.head = nullptr;
}
return *this;
}
};
```
以上是一个简单的单链表表示的整形栈类的实现,并满足了与STL stack类似的接口和功能,同时具备拷贝构造、复制赋值、移动构造和移动赋值的功能。
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