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阿新 • • 發佈：2021-11-16

定義

一種資料結構
一種特殊的線性表
遵循先進後出（First In Last Out）原則

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構造

注：本文兼併STL模板與手打
~~不想看俺BB可向下跳~~

具象形狀

棧就相當是一堆壘起來或者是將要壘起來的書

當我們只有一隻手（~~另一隻手不知道在幹什麼~~）時，我們想要穩穩的拿書，一定不可能從底下開始，或者是中間開始拿書吧？（~~不管你可不可以，反正我沒那技術~~）

所以我們需要從頂部開始拿書，我們從頂部開始拿書的原因不就是想要將書壘起來嗎？

所以我們計算機也提供了棧給我們試試壘書和拿書的過程。

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正片開始

建棧

我們既然要將“書”壘起來，那我們就需要位置來給我們壘起書。

要用棧也是同樣的道理，我們需要先建棧。

STL版

用C++自帶的STL（標準模板庫）是非常簡單的。

我們只需要引入棧對應的stack庫建立即可。

#include <stack>
using namespace std;
stack< /*資料型別*/ > /*變數名*/;
// 如：
#include <stack>
using namespace std;
stack<int> S;

// 另一種寫法
#include <stack>
std::stack< /*資料型別*/ > /*變數名*/;
//如：
#include <stack>
std::stack<int> S;

手寫版（陣列寫法）

~~絕不會告訴你我只會陣列的模擬~~

const int N = /*資料大小（根據題目修改）*/;
/*資料型別*/ stack[N]; // 資料存放的地點
int top = 0; // 棧頂指標
// 如：
const int N = 100001;
int S[N];
int top = 0;

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入棧

既然用來讓我們“壘書”的地方建好了，那麼我們就要開始“壘書”了。

STL版

stack庫給我們打包好了一個叫做 push() 的入棧函式,可以讓我們將同樣型別的資料丟到棧裡面。

我們上面定義的棧是int型別的，所以我們丟到棧裡面的元素也應該是int型別的，如果用了不同型別的變數元素，程式會報錯。

int a;
S.push(a);

手寫版（陣列寫法）

我們要將資料放入棧裡，那麼棧的大小會增大，棧頂的高度會上升。

void push(int a) {
    ++top;
    S[top] = a;
}

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出棧

誒，書的順序錯了？

不要緊，我們可以從頭上一本一本地拿開，知道看到順序錯誤的那本書。

STL版

同樣，stack庫給我們打包好了一個叫做 pop() 的出棧函式,可以讓我們將棧最上面的元素丟出來，也就是把棧頂彈出。（~~棒打出頭鳥~~）

所以我們只要一句話就可以將棧頂提走，~~灰常高冷~~。

S.pop();

手寫版（陣列寫法）

我們把棧頂的元素丟出去，意味著棧的大小變小了，所以手寫的出棧函式就只有一句話。

void pop() {
    --top;
}

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檢視棧頂元素

我們可以將書從最頂端拿走，也可以檢視最頂端的書。

同樣的，我們也可以檢視棧頂的元素。

STL版

stack庫提供給我們一個叫做 top() 的函式，可以檢視棧頂的元素。

int a = S.top();
printf("%d", a);

或者是

printf("%d", S.top());

手寫版（陣列寫法）

我們一開始定義了top為棧頂指標，每次入棧時自增1(++top)，每次出棧時自減1(--top)，所以top儲存的數字是棧頂元素在陣列中的位置，所以top()函式相當於返回陣列的第top個元素。

int top() {
    return S[top];
}

int main (void) {
    ...巴拉巴拉...
    printf("%d", top());
    ...巴拉巴拉...
}

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判斷棧是否為空

在現實中我們“壘書”，有壘沒壘是一目瞭然的，but在我們的程式裡我們不一定看得出來。

所以我們需要判斷一下我們壘起來的“書”是不是空的。

STL版

stack庫提供給我們一個叫做 empty() 的函式，當棧是空的的時候，這個函式會返回一個true給我們；當棧不是空的的時候，函式會返回一個false給我們。

一般來說，我們判斷是否為空的返回值為bool值，為了好看，我一般會用文字的方式來測試。

if (S.empty()) {
    printf("沒有東西哦~");
}
else {
    printf("有點東西哦~");
}

手寫版（陣列寫法）

我們一開始定義了一個名為top的棧頂指標，它的初始值為0，所以我們判斷棧是否為空的時候，判斷top與0的關係即可。

bool empty() {
    return (top == 0); // 如果top == 0返回true，否則返回false。
}

int main(void) {
    ...巴拉巴拉...
    if (empty()) {
        printf("沒有東西哦~");
    }
    else {
        printf("有點東西哦~");
    }
    ...巴拉巴拉...
}

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