[C++STL教程]3.stack栈入门简明教程，小白都能理解~

在学习之前，先了解一下什么是​​stack​​。

std::stack 类是容器适配器，它给予程序员栈的功能——特别是 FILO （先进后出）数据结构。 该类模板表现为底层容器的包装器——只提供特定函数集合。栈从被称作栈顶的容器尾部推弹元素。

​​FILO​​指的是​​First In Last Out​​，也就是说第一个进来的，是最后一个出去的。我们可以将​​stack​​理解为一个上端开口的铁箱子，我们可以从顶部拿出物品或放入物品，且记录物品个数。

​​stack​​仅维护一个栈顶，意味着我们只能从一端对数据进行操作。

本文仅从入门和实用角度介绍queue的用法，主要针对初学者或竞赛向。如有不严谨的地方欢迎指正！

🎈 作者：Eriktse

🎈 简介：19岁，211计算机在读，现役ACM银牌选手🏆力争以通俗易懂的方式讲解算法！❤️欢迎关注我，一起交流C++/Python算法。（优质好文持续更新中……）🚀

🎈 个人博客：​​www.eriktse.com​​

初始化

在使用​​stack​​之前，需要先引入头文件。

#include <stack>

初始化的语法如下：

stack<T> stk;// T 为数据类型

stack<int> stk_int;//声明一个栈，存放类型为int

和其他的stl容器一样，​​stack​​只能存放相同类型的元素，默认初始化为空栈。

入栈

​​stk.push(x)​​将元素​​x​​推入栈​​stk​​的栈顶，复杂度​​O(1)​​。

​​

每入栈一个新元素，会使得栈的大小+1。

// 左边为栈顶
// stk: empty

stk.push(1);
// stk : 1

stk.push(5);
// stk : 5 1

还有一种方法是用​​emplace()​​函数进行入栈，两者差别可以暂时忽略。

stk.emplace(7);
// stk : 7 5 1

出栈

​​stk.pop()​​将​​stk​​的栈顶元素弹出栈，复杂度​​O(1)​​。

​​

// stk : 7 5 1

stk.pop();
// stk : 5 1

stk.pop();

// stk : 1

在出栈时要注意栈是否为空，空栈不允许出栈。这和​​queue​​出队类似，感兴趣的可以看看这篇文章：​​https://www.eriktse.com/technology/1063.html​​

你问一个人“push”的反义词是什么？如果他回答“pop”那他一定是程序员。（答案也许是“pull”）

获取栈顶元素

语法：​​stk.top()​​可以获取栈顶元素，但是不会自动将栈顶元素弹出。需要自行​​pop()​​。复杂度​​O(1)​​。

// stk : 7 5 1

cout << stk.top() << '\n';// 7

注意获取栈顶元素的时候也需要保证栈不为空，否则将导致错误！

获取栈的大小

语法：​​stk.size()​​，返回值为一个非负整数，当返回​​0​​时表示栈为空，复杂度​​O(1)​​。

// stk : 1
cout << stk.size() << '\n';// 1

stk.push(9);
// stk : 9 1
cout << stk.size() << '\n';// 2

本文由eriktse原创，未经允许禁止转载！

判断栈是否为空

语法：​​stk.empty()​​，返回值为一个​​bool​​值，当返回​​true​​时表示栈为空，当返回值为​​false​​时表示栈非空。复杂度​​O(1)​​。

// stk : 9 1
cout << st.empty() << '\n';// false
stk.pop(), stk.pop();
// stk : empty
cout << st.empty() << '\n';// true

当然你也可以用​​stk.size() == 0​​来判断栈是否为空。

清空栈

和清空​​queue​​类似，​​stack​​没有​​clear()​​函数，但是可以通过多种办法来实现。

//方法一：只要栈不为空就一直弹出，直到为空
while(!stk.empty())stk.pop();

//方法二：直接赋值一个新的stack，默认为空栈
stk = stack<int>();

交换栈

语法：​​stk1.swap(stk2)​​，返回值为​​void()​​，复杂度​​O(1)​​。

stack<int> s, t;
s.emplace(1);
t.emplace(2);
cout << s.top() << '\n';// 1
s.swap(t);
cout << s.top() << '\n';// 2

常用函数总结

• ​​push(x)​​将元素x入栈
• ​​emplace(x)​​在栈顶构造元素x，并入栈（可以简单理解push()和emplace()差别不大）
• ​​pop()​​无参数，将栈顶元素弹出
• ​​size()​​返回栈的大小（元素个数）
• ​​empty()​​返回bool值表示栈是否为空
• ​​stk1.swap(stk2)​​交换两个栈

补充知识

栈在处理一些问题的时候非常好用，比如在做​​深度优先搜索dfs​​的时候，需要需要用到栈的思想，其中节点的遍历顺序可以用栈顺序表示。

同时利用栈可以构造一些特殊的数据结构比如​​单调栈​​从而求出一些特殊的东西，比如​​最大上升/下降子序列​​，从而优化一些​​dp​​问题。