數據結構和算法： C++模板方式實現鏈式棧

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數據結構和算法： C++實現鏈式棧

鏈式棧頭文件

#pragma once
#include <iostream>


template<class T>
class ListStack
{
public:
	ListStack() : m_myTop(nullptr) {};
	~ListStack();

	bool empty()const { return m_myTop == nullptr; }
	void push(const T& item);
	void pop();
	T top();

	ListStack& operator=(const ListStack& rhs);

	void printListStack();
private:
	class Node {
	public:
		T m_data;
		Node* m_next;
	public:
		Node():m_next(0) {}
		Node(const T& item) :m_data(item), m_next(nullptr) {}
	};
	Node* m_myTop;
};

//1.ptr取棧頂元素
//2.使棧頂指針指向下一個元素
//3.析構棧頂元素
//4.重複上面過程，直到所有的元素都爲空
template<class T>
inline ListStack<T>::~ListStack()
{
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	while (ptr!=nullptr)
	{
		m_myTop = m_myTop->m_next;
		delete ptr;
		ptr = m_myTop;
	}
}

// 1.指向棧頂元素
// 2.棧頂指針指向新元素空間（new的堆區空間）
// 3.將新元素和原來的棧連接起來
template<class T>
inline void ListStack<T>::push(const T& item)
{
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	m_myTop = new ListStack<T>::Node(item);
	m_myTop->m_next = ptr;
}

template<class T>
inline void ListStack<T>::pop()
{
	if (m_myTop == nullptr)
		return;
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	m_myTop = ptr->m_next;
	delete ptr;
}

// 1.棧不空，返回棧頂元素
// 2.棧空，構造一個垃圾值並返回(從個人角度而言，不是一個好辦法，不知道STL中是怎樣實現的)
template<class T>
inline T ListStack<T>::top()
{
	if (!empty()) {
		T item = m_myTop->m_data;
		return item;
	}
	T* ptr = new T();
	T t = *ptr;
	delete ptr;
	return t;
}

// 等號運算符重載
// 注意點:
// 1. 避免自我賦值的情況
// 2. 需執行深拷貝
template<class T>
inline ListStack<T>& ListStack<T>::operator=(const ListStack<T>& rhs)
{
	std::cout << "hello!\n";
	if (this != &rhs) { // 確定不是自賦值
		if (rhs.empty()) {
			m_myTop = nullptr;
		}
		else {
			m_myTop = new ListStack<T>::Node(rhs.m_myTop->m_data); // 初始化棧上的第一個節點
			ListStack<T>::Node* l_ptr = m_myTop->m_next, // 從第2個節點開始複製
				* r_ptr = rhs.m_myTop->m_next;

			while (r_ptr != nullptr)
			{
				l_ptr = new ListStack<T>::Node(r_ptr->m_data);
				l_ptr = l_ptr->m_next;
				r_ptr = r_ptr->m_next;
			}
		}
	}	
	return *this; // 返回自己
}

template<class T>
inline void ListStack<T>::printListStack()
{
	ListStack<T>::Node* ptr = m_myTop;
	if (ptr == nullptr)
		return;
	else {
		std::cout << "Stack items: ";
		while (ptr != nullptr)
		{
			std::cout << ptr->m_data << " ";
			ptr = ptr->m_next;
		}
		std::cout << "\n";
	}
}

測試代碼

#include "ListStack.h"
#include<iostream>

int main() {
	ListStack<int> stack1;
	std::cout << "empty? "<<(stack1.empty()?"YES":"No")<<"\n";

	stack1.push(1);
	stack1.push(2);
	stack1.printListStack();


	int item = stack1.top();
	std::cout << "top item: " << item << "\n";

	stack1.pop();
	stack1.printListStack();

	// 直接這樣調用會發生錯誤，因爲這裏執行的是拷貝構造函數，而ListStack中沒有對拷貝函數進行重載
	// ListStack<int> stack2 = stack1; 
	ListStack<int> stack2;
	stack2 = stack1; // 這樣執行的等號運算符的重載
	
	stack2.printListStack();
	return 0;
}

測試結果

empty? YES
Stack items: 2 1
top item: 2
Stack items: 1
Stack items: 1

E:\【Developer】\C++\C++Programs\StructureAndAlgorithms\Debug\StructureAndAlgorithms.exe (進程 15504)已退出，代碼爲 -1。
要在調試停止時自動關閉控制檯，請啓用“工具”->“選項”->“調試”->“調試停止時自動關閉控制檯”。
按任意鍵關閉此窗口. . .