Складіть в C++ STL з прикладом

Що таке std::stack?

Стек — це структура даних, яка працює на основі техніки LIFO (останній прийшов, перший вийшов). std::stack дозволяє додавати та видаляти елементи лише з одного кінця.

Клас std::stack є адаптером контейнера. Об'єкти-контейнери зберігають дані подібного типу. Ви можете створити стек з різних контейнерів послідовностей. Якщо контейнер не надано, за замовчуванням буде використано контейнер deque. Адаптери контейнерів не підтримують ітератори, тому їх не можна використовувати для маніпулювання даними.

Синтаксис стека

Щоб створити стек, ми повинні включити файл заголовка в нашому коді. Потім ми використовуємо цей синтаксис для визначення std::stack:

template <class Type, class Container = deque<Type> > class stack;

• тип – тип елемента, що міститься в std::stack. Він може бути будь-яким дійсним C++ тип або навіть тип, визначений користувачем.
• Контейнер – тип базового об’єкта контейнера.

Типи учасників

Ось типи членів стека:

• тип_значення– Перший параметр шаблону, T. Він позначає типи елементів.
• тип_контейнера– Другий параметр шаблону, Контейнер. Він позначає тип базового контейнера.
• тип_розміру– Беззнаковий інтегральний тип.

Operaції в стеку

A C++ стек підтримує наступні основні операції:

• штовхати – Додає/заштовхує елемент до стеку.
• поп – Видаляє/витягує елемент зі стека.
• заглядати – Повертає верхній елемент стеку, не видаляючи його.
• Повний – Перевіряє, чи стек заповнений.
• пусто – Перевіряє, чи стек порожній.

Реалізація стека

Наведені нижче кроки показують, як зміщується верхівка стека, коли елементи заштовхуються, а потім виштовхуються:

Крок 1) Спочатку у нас порожній стек. Вершина порожнього стека встановлюється на -1.

Крок 2) Далі ми помістили елемент 5 у стек. Вершина стеку вказуватиме на елемент 5.

Крок 3) Далі ми помістили елемент 50 у стек. Вершина стеку зміщується та вказує на елемент 50.

Крок 4) Потім ми виконали операцію вилучення, видаливши верхній елемент зі стеку. Елемент 50 вилучено зі стеку. Вершина стеку тепер вказує на елемент 5.

push() і pop()

Функція stack::push() додає новий елемент на вершину стека. Розмір стеку збільшується на 1 після вставки. Функція має такий синтаксис:

stack.push(value)

Значення - це елемент, який потрібно вставити в стек.

Функція stack::pop() видаляє верхній елемент стека. Це найновіший елемент стека. Розмір стека зменшується на 1 після видалення. Синтаксис функції:

stack.pop()

Функція не приймає параметрів.

Приклад 1:

#include <iostream> 
#include <stack> 
using namespace std;
int main() {
	stack<int> st;
	st.push(10);
	st.push(20);
	st.push(30);
	st.push(40);
	
         st.pop();
	st.pop();

	while (!st.empty()) {
		cout << ' ' << st.top();
		st.pop();
	}
}

вихід:

Ось скріншот коду:

Code Пояснення:

1. Включіть файл заголовка iostream у наш код, щоб використовувати його функції.
2. Включіть файл заголовка стека в наш код, щоб використовувати його функції.
3. Включіть простір імен std у наш код, щоб використовувати його класи без його виклику.
4. Виклик функції main(). Логіку програми слід додати в цю функцію.
5. Створіть стек st для зберігання цілочисельних значень.
6. Використовуйте функцію push(), щоб вставити значення 10 у стек.
7. Використовуйте функцію push(), щоб вставити значення 20 у стек.
8. Використовуйте функцію push(), щоб вставити значення 30 у стек.
9. Використовуйте функцію push(), щоб вставити значення 40 у стек.
10. Використовуйте функцію pop(), щоб видалити верхній елемент зі стеку, тобто 40. Тепер верхній елемент стає 30.
11. Використовуйте функцію pop(), щоб видалити верхній елемент зі стеку, тобто 30. Тепер верхній елемент стає 20.
12. Використовуйте цикл while і функцію empty(), щоб перевірити, чи стек НЕ порожній. ! є оператором NOT.
13. Друк поточного вмісту стека на консолі.
14. Викличте функцію pop() у стеку.
15. Кінець тіла циклу while.
16. Кінець тіла функції main().

порожній(), розмір(), верх()

Стеки мають вбудовані функції, які можна використовувати, щоб пограти зі стеком та його значеннями. До них належать:

• порожній()– перевіряє, чи стек порожній чи ні.
• розмір ()– повертає розмір стеку, тобто кількість елементів у стеку.
• верх()– отримує доступ до елемента стеку, що знаходиться зверху.

Приклад 2:

#include <iostream> 
#include <stack>  
using namespace std;
void createStack(stack <int> mystack)
{
	stack <int> ms = mystack;
	while (!ms.empty())
	{
		cout << '\t' << ms.top();
		ms.pop();
	}
	cout << '\n';
}
int main()
{
	stack <int> st;
	st.push(32);
	st.push(21);
	st.push(39);
	st.push(89);
	st.push(25);

	cout << "The stack st is: ";
	createStack(st);
	cout << "\n st.size() : " << st.size();
	cout << "\n st.top() : " << st.top();
	cout << "\n st.pop() : ";
	st.pop();
	createStack(st);
	return 0;
}

вихід:

Ось скріншот коду:

Code Пояснення:

1. Включіть файл заголовка iostream у наш код, щоб використовувати його функції.
2. Включіть файл заголовка стека в наш код, щоб використовувати його функції.
3. Включіть простір імен std у нашу програму, щоб використовувати його класи без його виклику.
4. Створіть функцію createStack, за допомогою якої ми зможемо створити стек mystack. Стек буде містити набір цілих чисел.
5. Початок тіла функції createStack.
6. Створіть екземпляр типу даних mystack і назвіть його ms.
7. Використовуйте цикл while і функцію empty(), щоб перевірити, чи стек порожній.
8. Початок тіла циклу while.
9. Використовуйте функцію top(), яка зберігається у верхній частині стека. Символ \t створить нову вкладку.
10. Використовуйте функцію pop(), щоб видалити елемент у верхній частині стека.
11. Кінець тіла циклу while.
12. Надрукуйте порожній рядок на консолі.
13. Кінець тіла функції createStack.
14. Виклик функції main(). Логіку програми слід додати в тіло функції main().
15. Початок тіла функції main().
16. Створити стековий об’єкт вул.
17. Використовуйте функцію push(), щоб вставити елемент 32 у стек.
18. Використовуйте функцію push(), щоб вставити елемент 21 у стек.
19. Використовуйте функцію push(), щоб вставити елемент 39 у стек.
20. Використовуйте функцію push(), щоб вставити елемент 89 у стек.
21. Використовуйте функцію push(), щоб вставити елемент 25 у стек.
22. Надрукуйте текст на консолі.
23. Викличте функцію createStack, щоб виконати описані вище операції вставки в стек.
24. Роздрукуйте розмір стопки на консолі поряд з іншим текстом.
25. Роздрукуйте елемент у верхній частині стека на консолі.
26. Надрукуйте текст на консолі.
27. Видалити елемент у верхній частині стека. Потім він поверне елементи, що залишилися в стеку.
28. Викличте функцію createStack, щоб виконати наведені вище операції.
29. Після успішного завершення програма повинна повернути значення.
30. Кінець тіла функції main().

emplace() і swap()

Це інші вбудовані функції стека:

• розмістити()– конструкції потім вставляють новий елемент на вершину стеку.
• обмін()– обмінюється вмістом стека з вмістом іншого стека.

Приклад 3:

#include <iostream>    
#include <stack>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main() {
	stack<int> st1;
	stack<int> st2;

	st1.emplace(12);
	st1.emplace(19);

	st2.emplace(20);
	st2.emplace(23);

	st1.swap(st2);

	cout << "st1 = ";
	while (!st1.empty()) {
		cout << st1.top() << " ";
		st1.pop();
	}

	cout << endl << "st2 = ";
	while (!st2.empty()) {
		cout << st2.top() << " ";
		st2.pop();
	}
}

вихід:

Ось скріншот коду:

Code Пояснення:

1. Включіть файл заголовка iostream у наш код, щоб використовувати його функції.
2. Включіть файл заголовка стека в наш код, щоб використовувати його функції.
3. Включіть файл заголовка cstdlib у наш код, щоб використовувати його функції.
4. Включіть простір імен std у наш код, щоб використовувати його класи без його виклику.
5. Виклик функції main(). Логіку програми буде додано в тіло цієї функції.
6. Оголошіть стек під назвою st1 для зберігання цілочисельних значень.
7. Оголошіть стек під назвою st2 для зберігання цілочисельних значень.
8. Використовуйте функцію emplace(), щоб вставити ціле число 12 у стек з іменем st1.
9. Використовуйте функцію emplace(), щоб вставити ціле число 19 у стек з іменем st1.
10. Використовуйте функцію emplace(), щоб вставити ціле число 20 у стек з іменем st2.
11. Використовуйте функцію emplace(), щоб вставити ціле число 23 у стек з іменем st2.
12. Використовуйте функцію swap(), щоб поміняти вміст двох стеків, st1 і st2. Вміст стека st1 слід перемістити в стек st2. Вміст стека st2 слід перемістити в стек st1.
13. Надрукуйте текст на консолі.
14. Використовуйте оператор while і функцію empty(), щоб перевірити, чи стек st1 не порожній.
15. Вивести на консоль вміст стека st1. ” ” додає простір між елементами стека під час друку їх на консолі.
16. Виконайте функцію pop() у стеку st1, щоб видалити верхній елемент.
17. Кінець тіла оператора while.
18. Надрукуйте текст на консолі. Endl - це a C++ ключове слово для кінцевого рядка. Він переміщує курсор миші до наступного рядка, щоб почати друк звідти.
19. Використовуйте оператор while і функцію empty(), щоб перевірити, чи стек st2 не порожній.
20. Вивести на консоль вміст стека st2. ” ” додає простір між елементами стека під час друку їх на консолі.
21. Виконайте функцію pop() у стеку st2, щоб видалити верхній елемент.
22. Кінець тіла оператора while.
23. Кінець тіла функції main().

Стек в STL

STL (стандартна бібліотека шаблонів) містить класи шаблонів, які надають загальні C++ структури даних. Таким чином, стек також може бути реалізований у STL. Ми просто включаємо цю бібліотеку в наш код і використовуємо її для визначення стека.

stack<T> st; 

Наведений вище синтаксис оголошує стек st для елементів типу даних T.

Приклад 4:

#include <iostream>      
#include <stack>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main() {
	stack<int> st;
	st.push(12);
	st.push(19);
	st.push(20);
	cout << st.top();   
	cout << st.size();  
}

вихід:

Ось скріншот коду:

Code Пояснення:

1. Включіть файл заголовка iostream у наш код, щоб використовувати його функції.
2. Включіть файл заголовка стека в наш код, щоб використовувати його функції.
3. Включіть файл заголовка cstdlib у наш код, щоб використовувати його функції.
4. Включіть простір імен std у наш код, щоб використовувати його класи без його виклику.
5. Виклик функції main(). Логіку програми слід додати в тіло цієї функції.
6. Оголошіть стек st для зберігання цілочисельних даних.
7. Додайте елемент 12 до стека.
8. Додайте елемент 19 до стека.
9. Додайте елемент 20 до стека.
10. Роздрукуйте елемент у верхній частині стека на консолі.
11. Роздрукуйте розмір стопки на консолі.
12. Кінець тіла функції main().

Поширені запитання