【C++】STL：Stack详解

STL：Stack详解

说到 C++ 的 STL（Standard Template Library）容器，vector、map、set 这些可能更常被使用。但在某些特定的应用场景下，stack（栈）却能带来意想不到的简洁和高效。

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一、stack 是啥？

stack，中文叫"栈"，是 后进先出（LIFO） 的线性数据结构。 也就是说：你最后压进去的元素，会第一个被弹出来。

举个现实中的例子： 你往一个盒子里一个一个地放盘子（push），最后放进去的盘子在最上面，如果现在要拿一个盘子出来，你只能从最上面开始拿（pop）。

在 C++ 中，stack 就是对这种行为的一种封装。

（其实这些大家在学数据结构的时候应该都有所了解了）

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二、stack 的基本用法

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> s;

    s.push(10);     // 压入10
    s.push(20);     // 压入20
    s.push(30);     // 压入30

    std::cout << "栈顶元素：" << s.top() << std::endl;  // 输出30

    s.pop();  // 弹出30

    std::cout << "现在栈顶是：" << s.top() << std::endl;  // 输出20

    return 0;
}

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stack 的常用操作

操作名	含义	说明
push()	入栈	把元素放入栈顶
pop()	出栈	弹出栈顶元素（不返回）
top()	查看栈顶	返回栈顶元素
empty()	是否为空	栈为空返回 true
size()	元素数量	返回当前栈中元素的数量

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三、stack 本质上是个"适配器"

stack 是一个容器，其实它的底层是对其他容器的"包装"。 它不是一个容器类，而是一个容器适配器（container adapter）。

什么意思？

在源码中，stack 默认是用 deque 作为底层容器来实现的。你也可以换成 vector 等，只要它支持：

• push_back()
• pop_back()
• back()

std::stack<int, std::vector<int>> myStack;  // 用 vector 作为底层容器

所以说，stack 只是把底层容器的接口"裁剪"了一下，只保留了能实现"栈"操作的那一部分。

适配器这个东西也很有讲头，如果大家喜欢的话，我后续会出一期~

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四、常见应用场景

很多经典算法，背后都有 stack 的影子：

• 括号匹配：判断表达式是否配对，经典栈应用。
• 中缀转后缀表达式：用来临时保存运算符。
• 深度优先搜索（DFS）：显式栈代替递归。
• 浏览器的前进后退：前进栈 + 后退栈。

// 一个简单的括号匹配
bool isValidBrackets(const std::string& s) {
    std::stack<char> st;
    for (char c : s) {
        if (c == '(') st.push(c);
        else if (c == ')') {
            if (st.empty()) return false;
            st.pop();
        }
    }
    return st.empty();
}

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五、栈的性能与注意事项

• stack 的每次操作都是 常数时间 O(1)，性能非常好。
• 不支持迭代器遍历（你不能用 for 去遍历它），这也是刻意设计的，因为栈的原则就是 只能看最上面的那个元素。
• 如果你需要频繁地遍历或随机访问，stack 可能不是最佳选择，考虑用 vector 或 deque。

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六、总结一下

• C++ 的 stack 是 STL 提供的容器适配器，封装了"后进先出"的数据结构；
• 默认使用 deque 作为底层容器；
• 提供简单高效的 push/pop/top/empty/size 接口；
• 是括号匹配、DFS、表达式求值等算法的利器；
• 若有遍历需求，需另选容器。

简单的一篇STL容器讲解，大家的支持就是我更新的动力~