栈是一种线性数据结构,栈的特征是数据的插入和删除只能通过一端来实现,这一端称为"栈顶",相应的另一端称为"栈底"。
栈及其特点
用一个简单的例子来说,栈就像一个放乒乓球的圆筒,底部是封住的,如果你想拿出乒乓球,只能从顶部拿。同样的,如果你想再将乒乓球放回去,也只能从顶部放入其中。当然生活中还有很多这样的例子,再比如食堂中的一叠盘子,我们只能从顶端一个一个的取。放盘子也只能放在最上方。
总结栈的特点为:先入后出(Last In First Out->LIFO),即先入栈的元素要在之后入栈的元素取出来之后才能取出来。
STL模板中栈的基本使用
对于栈的使用,我们可以直接利用STL模板来实现,STL模板库中栈的基本操作如下:
头文件:#include<堆栈>
创建一个存放int类型数据的空栈s:stack<int> s;
s.empty(): 判断栈是否为空,为空返回true,否则返回false;
s.size(): 返回栈中元素的个数;
s.top(): 获取栈顶元素的值;
s.push(k): 向栈中添加新的元素k;
s.pop(): 删除栈s的栈顶元素。
s.push(k): 向栈中添加新的元素k;
s.pop(): 删除栈s的栈顶元素。
训练:逆波兰表达式
逆波兰表达式,又称后缀表达式,后缀表达式不包含括号,运算符(包括'+''-''*''/')放在两个运算对象的后面,所有的计算按运算符出现的顺序,严格从左向右进行(不再考虑运算符的优先规则,如:(2 + 1) * 3 , 即2 1 + 3 *。利用栈结构,将后缀表达式的结果计算出。
【输入描述】输入一个逆波兰表达式,字符之间用空格隔开
【输出描述】输出算式结果
【输入样例】2 1 + 3 *
【输出样例】9
参考程序
cpp
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
int main(){
int t,k;
char c;
stack<int> s;
while(cin>>c){
if(c>='0'&&c<='9')
s.push(c-'0'); //是数字就入栈
if(c=='+'){
t=s.top(); //获取栈顶数字
s.pop(); //出栈
k=s.top(); //获取新的栈顶
s.pop(); //出栈
s.push(t+k); //相加的和入栈
}
if(c=='-'){
t=s.top(); //获取栈顶
s.pop(); //出栈
k=s.top(); //获取新的栈顶
s.pop(); //出栈
s.push(k-t); //相减结果入栈,注意顺序
}
if(c=='*'){
t=s.top();
s.pop();
k=s.top();
s.pop();
s.push(t*k); //相乘的积入栈
}
if(c=='/'){
t=s.top();
s.pop();
k=s.top();
s.pop();
s.push(k/t); //相除结果入栈注意顺序
}
}
cout<<s.top();
return 0;
}
训练:括号匹配
给定一个字符串,里边可能包含"()"、"[]"、"{}"三种括号,请编写程序检查该字符串的括号是否匹配出现,匹配说明嵌套关系正确,例如 {[()]}() 是匹配的,而)({)[}]( 则不匹配。匹配则输出YES,否则输出NO。)
【输入描述】输入一个字符串 例如(1+2)/(0.5+1)
【输出描述】如果字符串匹配则输出YES,否则输出NO
【输入样例】(1+2)/[(0.5+1)*2]
【输出样例】YES
参考程序
cpp
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
int main(){
stack<char> s;
string a;
cin>>a;
for(int i=0;i<a.size();i++){
if(a[i]=='('||a[i]=='['||a[i]=='{') s.push(a[i]); //左括号入栈
if(a[i]==')'){
if(s.empty()) //右括号没匹配的就no
{
cout<<"NO"<<endl;
return 0;
}
if(s.top()=='(')s.pop(); //右括号有匹配的则出栈
}
if(a[i]==']'){
if(s.empty()) //右括号没匹配的就no
{
cout<<"NO"<<endl;
return 0;
}
if(s.top()=='[') s.pop(); //右括号有匹配的则出栈
}
if(a[i]=='}'){
if(s.empty()) //右括号没匹配的就no
{
cout<<"NO"<<endl;
return 0;
}
if(s.top()=='{') s.pop(); //右括号有匹配的则出栈
}
}
if(s.empty()) cout<<"YES"<<endl;
else cout<<"NO"<<endl;
return 0;
}