在C++中实现一个简单的链表或栈结构，我们可以分别来看。首先，链表是一种线性数据结构，其中每个元素都包含数据本身以及指向列表中下一个元素的指针（对于双向链表，还会有指向前一个元素的指针）。而栈是一种后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构，它只允许在栈顶进行添加（push）或删除（pop）元素的操作。
链表（单向链表）
下面是一个简单的单向链表的实现：
cpp复制代码
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| | #include <iostream> |
| | |
| | struct ListNode { |
| | int val; |
| | ListNode *next; |
| | ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} |
| | }; |
| | |
| | class LinkedList { |
| | public: |
| | ListNode *head; |
| | |
| | LinkedList() : head(nullptr) {} |
| | |
| | // 在链表末尾添加元素 |
| | void append(int val) { |
| | ListNode* newNode = new ListNode(val); |
| | if (!head) { |
| | head = newNode; |
| | return; |
| | } |
| | ListNode* temp = head; |
| | while (temp->next) { |
| | temp = temp->next; |
| | } |
| | temp->next = newNode; |
| | } |
| | |
| | // 遍历链表并打印元素 |
| | void print() { |
| | ListNode* temp = head; |
| | while (temp) { |
| | std::cout << temp->val << " "; |
| | temp = temp->next; |
| | } |
| | std::cout << std::endl; |
| | } |
| | |
| | // 析构函数，释放链表占用的内存 |
| | ~LinkedList() { |
| | while (head) { |
| | ListNode* temp = head; |
| | head = head->next; |
| | delete temp; |
| | } |
| | } |
| | }; |
| | |
| | int main() { |
| | LinkedList list; |
| | list.append(1); |
| | list.append(2); |
| | list.append(3); |
| | list.print(); // 输出: 1 2 3 |
| | return 0; |
| | } |
栈
栈的实现可以使用数组或链表。这里我们使用链表来实现栈，因为链表在动态扩展方面更加灵活：
cpp复制代码
|---|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| | #include <iostream> |
| | |
| | struct StackNode { |
| | int val; |
| | StackNode *next; |
| | StackNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} |
| | }; |
| | |
| | class Stack { |
| | private: |
| | StackNode *top; |
| | |
| | public: |
| | Stack() : top(nullptr) {} |
| | |
| | // 判断栈是否为空 |
| | bool isEmpty() { |
| | return top == nullptr; |
| | } |
| | |
| | // 向栈顶添加元素 |
| | void push(int val) { |
| | StackNode* newNode = new StackNode(val); |
| | newNode->next = top; |
| | top = newNode; |
| | } |
| | |
| | // 从栈顶删除元素 |
| | int pop() { |
| | if (isEmpty()) { |
| | throw std::runtime_error("pop from empty stack"); |
| | } |
| | StackNode* temp = top; |
| | int val = temp->val; |
| | top = top->next; |
| | delete temp; |
| | return val; |
| | } |
| | |
| | // 获取栈顶元素（不移除） |
| | int peek() { |
| | if (isEmpty()) { |
| | throw std::runtime_error("peek from empty stack"); |
| | } |
| | return top->val; |
| | } |
| | |
| | // 析构函数 |
| | ~Stack() { |
| | while (!isEmpty()) { |
| | pop(); |
| | } |
| | } |
| | }; |
| | |
| | int main() { |
| | Stack s; |
| | s.push(1); |
| | s.push(2); |
| | std::cout << "Top element is " << s.peek() << std::endl; // 输出: Top element is 2 |
| | s.pop(); |
| | std::cout << "After pop, top element is " << s.peek() << std::endl; // 输出: After pop, top element is 1 |
| | return 0; |
| | } |
在这两个示例中，我们定义了数据结构和基本操作，包括链表的添加、打印和析构，以及栈的push、pop、peek和析构。这些操作是这些数据结构的核心功能。