使用链表实现栈的 C++ 程序


栈是一个包含元素集合的抽象数据结构。栈实现了 LIFO 机制,即最后压入的元素最先弹出。栈中的一些主要操作包括:

  • Push(压入) - 将数据值添加到栈顶。

  • Pop(弹出) - 删除栈顶的数据值。

  • Peek(查看) - 返回栈顶的数据值。

下面给出一个使用链表实现栈的程序。

示例

#include <iostream>
using namespace std;
struct Node {
   int data;
   struct Node *next;
};
struct Node* top = NULL;
void push(int val) {
   struct Node* newnode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
   newnode->data = val;
   newnode->next = top;
   top = newnode;
}
void pop() {
   if(top==NULL)
   cout<<"Stack Underflow"<<endl;
   else {
      cout<<"The popped element is "<< top->data <<endl;
      top = top->next;
   }
}
void display() {
   struct Node* ptr;
   if(top==NULL)
   cout<<"stack is empty";
   else {
      ptr = top;
      cout<<"Stack elements are: ";
      while (ptr != NULL) {
         cout<< ptr->data <<" ";
         ptr = ptr->next;
      }
   }
   cout<<endl;
}
int main() {
   int ch, val;
   cout<<"1) Push in stack"<<endl;
   cout<<"2) Pop from stack"<<endl;
   cout<<"3) Display stack"<<endl;
   cout<<"4) Exit"<<endl;
   do {
      cout<<"Enter choice: "<<endl;
      cin>>ch;
      switch(ch) {
         case 1: {
            cout<<"Enter value to be pushed:"<<endl;
            cin>>val;
            push(val);
            break;
         }
         case 2: {
            pop();
            break;
         }
         case 3: {
            display();
            break;
         }
         case 4: {
            cout<<"Exit"<<endl;
            break;
         }
         default: {
            cout<<"Invalid Choice"<<endl;
         }
      }
   }while(ch!=4);
   return 0;
}

输出

1) Push in stack
2) Pop from stack
3) Display stack
4) Exit

Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 2
Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 6
Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 8
Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 7
Enter choice: 2
The popped element is 7
Enter choice: 3
Stack elements are:8 6 2
Enter choice: 5
Invalid Choice
Enter choice: 4
Exit

在上面的程序中,结构体 Node 用于创建作为栈实现的链表。代码如下所示。

struct Node {
int data;
struct Node *next;
};

push() 函数接收参数 val,即要压入栈的值。然后创建一个新节点,并将 val 插入到数据部分。此节点添加到链表的前面,并且 top 指向它。此部分的代码片段如下所示。

void push(int val) {
   struct Node* newnode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
   newnode->data = val;
   newnode->next = top;
   top = newnode;
}

pop() 函数弹出栈顶的值(如果存在)。如果栈为空,则打印下溢错误。代码如下所示。

void pop() {
   if(top==NULL)
   cout<<"Stack Underflow"<<endl;
   else {
      cout<<"The popped element is "<< top->data <<endl;
      top = top->next;
   }
}

display() 函数显示栈中的所有元素。这是通过使用 ptr 实现的,ptr 最初指向 top,但会遍历到栈的末尾。打印与 ptr 对应的所有数据值。代码如下所示。

void display() {
   struct Node* ptr;
   if(top==NULL)
   cout<<"stack is empty";
   else {
      ptr = top;
      cout<<"Stack elements are: ";
      while (ptr != NULL) {
         cout<< ptr->data <<" ";
         ptr = ptr->next;
      }
   }
   cout<<endl;
}

main() 函数向用户提供一个选择,询问他们是否要压入、弹出或显示栈。根据用户的响应,使用switch 调用相应的函数。如果用户输入无效的响应,则打印错误信息。此部分的代码片段如下所示。

int main() {
   int ch, val;
   cout<<"1) Push in stack"<<endl;
   cout<<"2) Pop from stack"<<endl;
   cout<<"3) Display stack"<<endl;
   cout<<"4) Exit"<<endl;
   do {
      cout<<"Enter choice: "<<endl;
      cin>>ch;
      switch(ch) {
         case 1: {
            cout<<"Enter value to be pushed:"<<endl;
            cin>>val;
            push(val);
            break;
         }
         case 2: {
            pop();
            break;
         }
         case 3: {
            display();
            break;
         }
         case 4: {
            cout<<"Exit"<<endl;
            break;
         }
         default: {
            cout<<"Invalid Choice"<<endl;
         }
      }
   }while(ch!=4);
   return 0;
}

更新于: 2023年9月14日

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