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C++实现栈的初始化、进栈、出栈、清空、销毁、进制转换等操作_c++清空栈

作者：Cpp五条 | 2024-04-11 12:30:34

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c++清空栈

目录

 栈的定义和特点

 预定义

初始化 

判断栈是否为空 

求顺序栈的长度 

 清空顺序栈

 销毁顺序栈

 入栈

出栈 

 取栈顶元素

 输出栈中的元素

 进制转换和输出

 完整代码

运行结果：

栈的定义和特点

定义：栈（Stack）是一个特殊的线性表，是限定仅在一端（通常是表尾）进行插入和删除操作的线性表。

又称后进先出（Last In First Out）的线性表，简称LIFO结构。

逻辑结构：与线性表相同，仍为一对一关系。

存储结构：用顺序栈和链栈存储均可，但以顺序栈更常见。

运算规则：只能在栈顶运算，且访问节点时仍依照后进先出的原则。

 预定义

  1. #include<iostream>
  2. #include<cstdio> 
  3. #include<cstdlib>
  4. #define MaxSize 100
  5. #define Ok 1
  6. #define Error 0
  7. #define OverFlow -2
  8. using namespace std;
  9.  
  10. typedef int Status;
  11. typedef int SElemType;
  12. typedef struct{
  13. 	SElemType *top;		//栈顶指针 
  14. 	SElemType *base;	//栈底指针 
  15. 	int stacksize;		//栈可用最大容量 
  16. }SqStack;
  17. SqStack S,T;

初始化 

  1. //初始化 
  2. Status InitStack(SqStack &S){
  3. 	S.base = (SElemType*)malloc(sizeof(SElemType) * MaxSize);
  4. 	if(!S.base)
  5. 		exit(OverFlow);			//存储分配失败 
  6. 	S.top = S.base;			//栈顶指针等于栈底指针
  7. 	S.stacksize = MaxSize;
  8. 	return Ok; 
  9. }

判断栈是否为空 

  1. //判断栈是否为空
  2. Status StackEmpty(SqStack S){
  3. 	if(S.top == S.base)
  4. 		return Ok;
  5. 	else
  6. 		return Error;
  7. }

求顺序栈的长度 

  1. //求顺序栈的长度
  2. int StackLength(SqStack S){
  3. 	return S.top - S.base;
  4. }

 清空顺序栈

  1. //清空顺序栈
  2. Status ClearStack(SqStack &S){
  3. 	if(S.base)
  4. 		S.top = S.base;
  5. 	return Ok;
  6. }

 销毁顺序栈

  1. //销毁顺序栈
  2. Status DestroyStack(SqStack &S){
  3. 	if(S.base){
  4. 		delete S.base;		//释放内存 
  5. 		S.stacksize = 0;		//清空栈容量 
  6. 		S.base = S.top = NULL;		//指针指向空 
  7. 	}
  8. 	return Ok;
  9. }

 入栈

  1. //顺序栈的入栈
  2.  Status Push(SqStack &S,SElemType e)  
  3. {  
  4.     if(S.top - S.base >= S.stacksize)		//栈满，扩容 
  5.         {  
  6.         S.base = (SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize * 2)*sizeof(SElemType));  
  7.         if(!S.base)  
  8.             exit(OverFlow);  
  9.         S.top = S.base + S.stacksize;  
  10.         S.stacksize *= 2;  
  11.         }  
  12.     *S.top++ = e;  
  13.     return Ok;  
  14. }

出栈 

  1.  //顺序栈的出栈 
  2.  Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
  3.  	if(S.top == S.base)		
  4.  		return Error;
  5.  	e = *--S.top;
  6.  	return Ok;
  7.  }

 取栈顶元素

  1. //取栈顶元素
  2.  Status GetTop(SqStack S,SElemType &e)  
  3. {  
  4.     if(S.top==S.base)		//栈为空 
  5.         return Error;  
  6.     e = *(S.top-1);  
  7.     return Ok;  
  8. }

 输出栈中的元素

  1. //输出顺序栈中的元素
  2. Status Print(SqStack S){
  3. 	SElemType *p = S.top;
  4. 	while(p != S.base)
  5. 		cout<< *--p << " ";
  6. 	cout<<endl;
  7. 	return Ok;
  8. }

 进制转换和输出

  1. //进制转换
  2. Status Num(SqStack &S,int e,int num){
  3. 	while(e){
  4. 		Push(S,e % num);
  5. 		e /= num;
  6. 	}
  7. }
  8.  
  9. //输出转换后的元素 
  10. Status NumStack(SqStack &S){
  11. 	SElemType *p = S.top;
  12. 	while(!StackEmpty(T)){
  13. 		int ans;
  14. 		Pop(T,ans);
  15. 		if(ans < 10)
  16. 			cout<< ans;
  17. 		else{
  18. 			char c;
  19. 			c = ans - 10 + 'A';
  20. 			cout<< c;
  21. 		}
  22. 	}
  23. 	cout<<endl;
  24. }

 完整代码

  1. #include<iostream>
  2. #include<cstdio> 
  3. #include<cstdlib>
  4. #define MaxSize 100
  5. #define Ok 1
  6. #define Error 0
  7. #define OverFlow -2
  8. using namespace std;
  9.  
  10. typedef int Status;
  11. typedef int SElemType;
  12. typedef struct{
  13. 	SElemType *top;		//栈顶指针 
  14. 	SElemType *base;	//栈底指针 
  15. 	int stacksize;		//栈可用最大容量 
  16. }SqStack;
  17. SqStack S,T;
  18.  
  19. //初始化 
  20. Status InitStack(SqStack &S){
  21. 	S.base = (SElemType*)malloc(sizeof(SElemType) * MaxSize);
  22. 	if(!S.base)
  23. 		exit(OverFlow);			//存储分配失败 
  24. 	S.top = S.base;			//栈顶指针等于栈底指针
  25. 	S.stacksize = MaxSize;
  26. 	return Ok; 
  27. } 
  28.  
  29. //判断栈是否为空
  30. Status StackEmpty(SqStack S){
  31. 	if(S.top == S.base)
  32. 		return Ok;
  33. 	else
  34. 		return Error;
  35. } 
  36.  
  37. //求顺序栈的长度
  38. int StackLength(SqStack S){
  39. 	return S.top - S.base;
  40. } 
  41.  
  42. //清空顺序栈
  43. Status ClearStack(SqStack &S){
  44. 	if(S.base)
  45. 		S.top = S.base;
  46. 	return Ok;
  47. }
  48.  
  49. //销毁顺序栈
  50. Status DestroyStack(SqStack &S){
  51. 	if(S.base){
  52. 		delete S.base;		//释放内存 
  53. 		S.stacksize = 0;		//清空栈容量 
  54. 		S.base = S.top = NULL;		//指针指向空 
  55. 	}
  56. 	return Ok;
  57. }
  58.  
  59.  //顺序栈的入栈
  60.  Status Push(SqStack &S,SElemType e)  
  61. {  
  62.     if(S.top - S.base >= S.stacksize)		//栈满，扩容 
  63.         {  
  64.         S.base = (SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize * 2)*sizeof(SElemType));  
  65.         if(!S.base)  
  66.             exit(OverFlow);  
  67.         S.top = S.base + S.stacksize;  
  68.         S.stacksize *= 2;  
  69.         }  
  70.     *S.top++ = e;  
  71.     return Ok;  
  72. }
  73.  
  74.  //顺序栈的出栈 
  75.  Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
  76.  	if(S.top == S.base)		
  77.  		return Error;
  78.  	e = *--S.top;
  79.  	return Ok;
  80.  }
  81.  
  82.  //取栈顶元素
  83.  Status GetTop(SqStack S,SElemType &e)  
  84. {  
  85.     if(S.top==S.base)		//栈为空 
  86.         return Error;  
  87.     e = *(S.top-1);  
  88.     return Ok;  
  89. } 
  90.  
  91. //输出顺序栈中的元素
  92. Status Print(SqStack S){
  93. 	SElemType *p = S.top;
  94. 	while(p != S.base)
  95. 		cout<< *--p << " ";
  96. 	cout<<endl;
  97. 	return Ok;
  98. }
  99.  
  100. //进制转换
  101. Status Num(SqStack &S,int e,int num){
  102. 	while(e){
  103. 		Push(S,e % num);
  104. 		e /= num;
  105. 	}
  106. }
  107.  
  108. //输出转换后的数
  109. Status NumStack(SqStack &S){
  110. 	SElemType *p = S.top;
  111. 	while(!StackEmpty(T)){
  112. 		int ans;
  113. 		Pop(T,ans);
  114. 		if(ans < 10)
  115. 			cout<< ans;
  116. 		else{
  117. 			char c;
  118. 			c = ans - 10 + 'A';
  119. 			cout<< c;
  120. 		}
  121. 	}
  122. 	cout<<endl;
  123. } 
  124.  
  125.  
  126. int main()
  127. {
  128. 	int order,init = 0,des = 0,len,e;
  129. 	cout<< "*--------------栈----------------*"<<endl;
  130. 	cout<< "*---------1.初始化栈-------------*"<<endl;
  131. 	cout<< "*---------2.销毁栈---------------*"<<endl;
  132. 	cout<< "*---------3.清空栈---------------*"<<endl;
  133. 	cout<< "*---------4.栈判空---------------*"<<endl;
  134. 	cout<< "*---------5.求栈长度-------------*"<<endl;
  135. 	cout<< "*---------6.获取栈顶元素---------*"<<endl;
  136. 	cout<< "*---------7.插入一个元素---------*"<<endl;
  137. 	cout<< "*---------8.删除一个元素---------*"<<endl;
  138. 	cout<< "*---------9.输出所有元素---------*"<<endl;
  139. 	cout<< "*---------10.进制转换------------*"<<endl;
  140. 	do{
  141. 	cout<< "请输入指令：";
  142. 	cin>> order;
  143. 	if(order == 0 || order > 10)
  144. 		cout<< "没有该指令" <<endl;
  145. 	else if(!init && order > 1 && order != 10)
  146. 		cout<< "请先初始化栈" <<endl;
  147. 	else if(des && order > 1 && order != 10)
  148. 		cout<< "栈已销毁，请先初始化" <<endl;
  149. 	else
  150. 		switch(order)
  151. 		{
  152. 			case 1:
  153. 				InitStack(S);
  154. 				init=1;
  155. 				des=0;
  156. 				cout<< "初始化完成！" <<endl;
  157. 				break;
  158. 			case 2:
  159. 				DestroyStack(S);
  160. 				des = 1;
  161. 				cout<< "栈已销毁" <<endl;
  162. 				break;
  163. 			case 3:
  164. 				ClearStack(S);
  165. 				cout<< "栈已清空" <<endl;
  166. 				break;
  167. 			case 4:
  168. 				if(!StackEmpty(S))
  169. 					cout<< "栈非空" <<endl;
  170. 				else
  171. 					cout<< "栈为空" <<endl;
  172. 				break;
  173. 			case 5:
  174. 				len=StackLength(S);
  175. 				cout<< "栈长度为：" << len <<endl;
  176. 				break;
  177. 			case 6:	
  178. 				if(GetTop(S,e))
  179. 					cout<< "栈顶元素为：" << e <<endl; 
  180. 				else
  181. 					cout<< "空栈，无栈顶元素" <<endl; 
  182. 				break;
  183. 			case 7:
  184. 				cout<< "请输入插入元素：";
  185. 				cin>> e;
  186. 				Push(S,e);
  187. 				cout<< "入栈成功" <<endl;
  188. 				break;
  189. 			case 8:
  190. 				if(Pop(S,e))
  191. 					cout<< "栈顶元素" << e << "出栈成功" <<endl;
  192. 				else
  193. 					cout<< "栈为空" <<endl;
  194. 				break;
  195. 			case 9:
  196. 				cout<< "栈为：";
  197. 				Print(S);
  198. 				break;
  199. 			case 10:
  200. 				int num; 
  201. 				cout<< "输入一个十进制数：";
  202. 				cin>> e;
  203. 				cout<< "输入要转换的进制：";
  204. 				cin>> num;
  205. 				InitStack(T);
  206. 				cout<< "10进制数" << e << "转换为" << num <<"进制数后为：";
  207. 				if(e < 0)
  208. 				{
  209. 					cout<< '-';
  210. 					e = -e;
  211. 				}
  212. 				if(!e)
  213. 					cout<< 0;
  214. 				Num(T,e,num);
  215. 				NumStack(T);
  216. 				break;
  217. 			default:
  218. 				cout<< "程序已退出" <<endl;
  219. 				break;
  220. 		}
  221. 	}while(order>=0);
  222. 	return Ok;
  223. }

运行结果：

若以上代码有任何错误或可以改进的地方欢迎在评论区指出并讨论。
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