c++ stack元素个数

时间: 2024-01-31 18:02:52 浏览: 65

C++ stack 和 queue 的笔记

### C++ 中 Stack (栈) 与 Queue (队列) 的深入解析 #### 一、Stack (栈) 栈是一种线性数据结构，它遵循“后进先出”（Last In First Out, LIFO）的原则。栈的主要应用在于解决具有递归性质的问题，如表达式求值、括号匹配等。 ##### 1. 栈的作用栈因其简单易用的特点，在多种算法设计中扮演着重要角色，如单调栈算法等。此外，栈也常用于解决函数调用过程中的参数传递问题。 ##### 2. 栈的定义在 C++ 中，栈可通过 `<stack>` 库进行定义。例如： ```cpp #include <stack> using namespace std; int main() { stack<int> s; // 定义一个整型栈 stack<double> d; // 定义一个双精度浮点型栈 stack<string> str; // 定义一个字符串栈 } ``` 对于数组类型的栈定义，虽然 C++ 标准库不直接支持，但可以通过其他方式实现类似的功能： ```cpp vector<stack<int>> s(n); // 创建 n 个整型栈 ``` ##### 3. 栈的常用成员函数 - `empty()`：检查栈是否为空。 - `pop()`：移除栈顶元素。 - `push(T)`：向栈顶添加一个新元素 T。 - `size()`：返回栈中元素的数量。 - `top()`：获取栈顶元素。示例代码： ```cpp #include <iostream> #include <stack> using namespace std; int main() { stack<int> s; s.push(1); s.push(2); s.push(3); cout << "栈当前元素：1 2 3" << endl; cout << "s.size()=" << s.size() << endl; // 输出栈中元素数量 cout << "s.empty()=" << s.empty() << endl; // 检查栈是否为空 cout << "s.top()=" << s.top() << endl; // 获取栈顶元素 s.pop(); cout << "s.pop()后，当前栈元素：1 2" << endl; cout << "s.size()=" << s.size() << endl; cout << "s.empty()=" << s.empty() << endl; cout << "s.top()=" << s.top() << endl; s.pop(); cout << "s.pop()后，当前栈元素：1" << endl; cout << "s.size()=" << s.size() << endl; cout << "s.empty()=" << s.empty() << endl; cout << "s.top()=" << s.top() << endl; s.pop(); cout << "s.pop()后，当前栈为空" << endl; cout << "s.size()=" << s.size() << endl; cout << "栈为空时无法使用 s.top()" << endl; cout << "s.empty()=" << s.empty() << endl; return 0; } ``` #### 二、Queue (队列) 队列也是一种线性数据结构，但它遵循“先进先出”（First In First Out, FIFO）的原则。队列的应用场景包括任务调度、消息队列处理等。 ##### 1. 队列的作用队列主要用于管理一系列按照顺序处理的任务或事件。在实际应用中，队列可以有效地处理并发问题，并确保数据的正确顺序。 ##### 2. 队列的定义 C++ 中的队列通过 `<queue>` 库进行定义。例如： ```cpp #include <queue> using namespace std; int main() { queue<int> q; // 定义一个整型队列 queue<double> dq; // 定义一个双精度浮点型队列 queue<string> qs; // 定义一个字符串队列 } ``` ##### 3. 队列的常用成员函数 - `empty()`：检查队列是否为空。 - `pop()`：移除队首元素。 - `push(T)`：向队尾添加一个新元素 T。 - `size()`：返回队列中元素的数量。 - `front()`：获取队首元素。 - `back()`：获取队尾元素。示例代码： ```cpp #include <iostream> #include <queue> using namespace std; int main() { queue<int> q; q.push(1); q.push(2); q.push(3); cout << "队列当前元素：1 2 3" << endl; cout << "q.size()=" << q.size() << endl; cout << "q.empty()=" << q.empty() << endl; cout << "q.front()=" << q.front() << endl; // 获取队首元素 cout << "q.back()=" << q.back() << endl; // 获取队尾元素 q.pop(); cout << "q.pop()后，当前队列元素：2 3" << endl; cout << "q.size()=" << q.size() << endl; cout << "q.empty()=" << q.empty() << endl; cout << "q.front()=" << q.front() << endl; cout << "q.back()=" << q.back() << endl; q.pop(); cout << "q.pop()后，当前队列元素：3" << endl; cout << "q.size()=" << q.size() << endl; cout << "q.empty()=" << q.empty() << endl; cout << "q.front()=" << q.front() << endl; cout << "q.back()=" << q.back() << endl; q.pop(); cout << "q.pop()后，当前队列为空" << endl; cout << "q.size()=" << q.size() << endl; cout << "q.empty()=" << q.empty() << endl; return 0; } ``` #### 三、从 Stack 到 String 虽然栈不支持随机访问，但 C++ 中的 `string` 类型可以视为一种特殊形式的栈。`string` 类提供了类似于栈的操作，如 `empty()`、`push_back()`、`pop_back()`、`size()` 和 `back()` 等成员函数，允许用户像操作栈一样操作字符串。例如： ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string s; s.push_back('h'); s.push_back('e'); s.push_back('l'); s.push_back('l'); s.push_back('o'); cout << "字符串：" << s << endl; cout << "s.size()=" << s.size() << endl; cout << "s.empty()=" << s.empty() << endl; cout << "s.back()=" << s.back() << endl; s.pop_back(); cout << "s.pop_back()后，字符串：" << s << endl; cout << "s.size()=" << s.size() << endl; cout << "s.empty()=" << s.empty() << endl; cout << "s.back()=" << s.back() << endl; return 0; } ``` 通过上述示例，我们可以看到栈和队列在 C++ 中的应用及其基本操作方法。这些数据结构不仅在日常编程中非常有用，也是学习更高级算法的基础。

你可以通过stack的size()成员函数获取当前栈中元素的个数。例如： ```c++ #include <iostream> #include <stack> using namespace std; int main() { stack<int> s; s.push(1); s.push(2); s.push(3); cout << "栈中元素个数为：" << s.size() << endl; return 0; } ``` 输出结果为： ``` 栈中元素个数为：3 ```

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