C++的数据结构(三）：栈

        栈（Stack）是一种后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构，它只允许在一端（称为栈顶）进行插入和删除操作。栈的这种特性使得它在解决函数调用、括号匹配、表达式求值等问题时具有天然的优势。在C++中，栈可以通过标准库中的`std::stack`模板类来实现，也可以手动使用数组或链表等数据结构来实现。

        根据底层实现的不同，栈可以分为静态栈和动态栈。静态栈是在编译时确定其大小，通常使用数组来实现；动态栈则是在运行时动态分配内存，大小可以随需调整，通常使用链表或动态数组来实现。

        基于数组的栈通常包括以下几个部分：

        1. 一个数组，用于存储栈中的元素。
        2. 一个整型变量，用于记录栈顶元素的位置（通常指向栈顶元素的下一个位置）。

        当进行入栈操作时，将元素放入数组的末尾，并更新栈顶位置；当进行出栈操作时，从数组的末尾移除元素，并更新栈顶位置。

        下面是一个简单的基于数组的栈操作的C++实现：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stdexcept>
using namespace std; 
template <typename T>
class ArrayStack {
private:
    vector<T> elements;
 
public:
    // 判断栈是否为空
    bool isEmpty() const {
        return elements.empty();
    }
 
    // 获取栈的大小
    size_t size() const {
        return elements.size();
    }
 
    // 入栈操作
    void push(const T& value) {
        elements.push_back(value);
    }
 
    // 出栈操作
    void pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw out_of_range("Stack is empty!");
        }
        elements.pop_back();
    }
 
    // 获取栈顶元素
    T& top() {
        if (isEmpty()) {
            throw out_of_range("Stack is empty!");
        }
        return elements.back();
    }
 
    // 获取栈顶元素（常量版本）
    const T& top() const {
        if (isEmpty()) {
            throw out_of_range("Stack is empty!");
        }
        return elements.back();
    }
};
 
int main() {
    ArrayStack<int> stack;
 
    // 入栈操作
    stack.push(1);
    stack.push(2);
    stack.push(3);
 
    // 输出栈的大小
    cout << "Size of stack: " << stack.size() << std::endl;
 
    // 输出栈顶元素
    cout << "Top element: " << stack.top() << std::endl;
 
    // 出栈操作
    stack.pop();
    stack.pop();
 
    // 再次输出栈顶元素
    cout << "Top element after popping: " << stack.top() << std::endl;
 
    return 0;
}

        结果如下所示：

           在这个例子中，我们使用`vector`作为底层数组来实现栈。`push`方法用于入栈操作，将元素添加到数组的末尾；`pop`方法用于出栈操作，移除数组的最后一个元素；`top`方法用于获取栈顶元素。此外，我们还提供了`isEmpty`和`size`方法来检查栈是否为空以及获取栈的大小。在`main`函数中，我们展示了如何使用这个基于数组的栈类进行基本的栈操作。