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同步操作将从 cyberdash/数据结构（C++模板实现） 强制同步，此操作会覆盖自 Fork 仓库以来所做的任何修改，且无法恢复！！！
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/*!
* @file linked_stack.h
* @author CyberDash计算机考研, cyberdash@163.com(抖音id:cyberdash_yuan)
* @brief 链式栈头文件
* @version 0.2.1
* @date 2020-07-15
*/
#ifndef CYBER_DASH_LINKED_STACK_H
#define CYBER_DASH_LINKED_STACK_H
#include <iostream>
#include "stack.h"
using namespace std;
/*!
* @brief **结点模板结构体**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @note
* 结点模板结构体
* ------------
* ------------
*
* ------------
*/
template <typename TData>
struct LinkedNode {
/*!
* @brief **构造函数(下一结点)**
* @param next 下一结点
* @note
* 构造函数(next结点)
* ----------------
* ----------------
*
* ----------------
*/
explicit LinkedNode(LinkedNode<TData>* next = NULL) : next(next) {}
/*!
* @brief **构造函数(数据项, next结点)**
* @param data 数据项值
* @param next next结点
* @note
* 构造函数(数据项值, next结点)
* ------------------------
* ------------------------
*
* ------------------------
*/
explicit LinkedNode(const TData& data, LinkedNode<TData>* next = NULL) : data(data), next(next) {}
TData data; //!< **数据项**
LinkedNode<TData>* next; //!< **下一结点**
};
// 链式栈模板类
template <typename TData> class LinkedStack;
// 重载<<
template <typename TData> ostream& operator<<(ostream& os, const LinkedStack<TData>& stack);
/*!
* @brief **链式栈模板类**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @note
* 链式栈模板类
* ----------
* ----------
*
* ----------
*/
template <typename TData>
class LinkedStack: public Stack<TData> {
public:
/*!
* @brief **默认构造函数**
* @note
* 默认构造函数
* -----------
* -----------
*
* -----------
*/
LinkedStack(): top_(NULL) {}
// 析构函数
~LinkedStack();
// 入栈
bool Push(const TData& data);
// 出栈(保存数据)
bool Pop(TData& data);
// 出栈(不保存数据)
bool Pop();
// 获取栈顶数据
bool Top(TData& data) const;
// 判断栈是否为空
bool IsEmpty() const;
// 获取栈大小
int Length() const;
// 清空
void Clear();
// 重载<<
friend ostream& operator<< <>(ostream& os, const LinkedStack<TData>& stack);
private:
LinkedNode<TData>* top_; //!< **栈顶结点指针**
};
/*!
* @brief **析构函数**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @note
* 析构函数
* -------
* -------
*
* 要不你还是把我删了吧
*
* -------
* 调用Clear()函数
*
*
* -------
*/
template<typename TData>
LinkedStack<TData>::~LinkedStack() {
Clear();
}
/*!
* @brief **入栈**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @param data 数据项值
* @note
* 入栈
* ----
* ----
*
* ----
* + **1 生成结点**\n
* 分配内存并初始化node\n
* **if** 内存分配失败 :\n
*   抛出bad_alloc()\n\n
* + **2 执行入栈**\n
* node->next指向top_\n
* top_指向node\n\n
* + **3 退出函数**\n
* 返回true\n
*
*
* ----
*/
template <typename TData>
bool LinkedStack<TData>::Push(const TData& data) {
// ---------- 1 生成结点 ----------
LinkedNode<TData>* node = new LinkedNode<TData>(data); // 分配内存并初始化node
if (!node) { // if 内存分配失败
throw bad_alloc(); // 抛出bad_alloc()
}
// ---------- 2 执行入栈 ----------
node->next = this->top_; // node->next指向top_
this->top_ = node; // top_指向node
// ---------- 3 退出函数 ----------
return true; // 返回true
}
/**
* @brief **出栈(保存数据项)**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @param data 数据项保存变量
* @return 执行结果
* @note
* 出栈(保存数据项)
* --------------
* --------------
*
* --------------
* + **1 空栈判断**\n
* **if** 空栈 :\n
*   返回false\n\n
* + **2 出栈操作**\n
* 初始化temp, 指向top_\n
* top_指向top_->next\n\n
* temp->data赋给参数data\n\n
* 释放temp\n
* temp置NULL\n\n
* + **3 退出函数**\n
* 返回true\n
*
*
* --------------
*/
template <typename TData>
bool LinkedStack<TData>::Pop(TData& data) {
// ---------- 1 空栈判断 ----------
if (IsEmpty()) { // if 空栈
return false; // 返回false
}
// ---------- 2 出栈操作 ----------
LinkedNode<TData>* temp = this->top_; // 初始化temp, 指向top_
this->top_ = this->top_->next; // top_指向top_->next
data = temp->data; // temp->data赋给参数data
delete temp; // 释放temp
temp = NULL; // temp置NULL
// ---------- 3 退出函数 ----------
return true; // 返回true
}
/**
* @brief **出栈(不保存数据项)**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @return 执行结果
* @note
* 出栈(不保存数据项)
* ----------------
* ----------------
*
* ----------------
* + **1 空栈判断**\n
* **if** 空栈 :\n
*   返回false\n\n
* + **2 出栈操作**\n
* 初始化temp, 指向top_\n
* top_指向top_->next\n\n
* 释放temp\n
* temp置NULL\n\n
* + **3 退出函数**\n
* 返回true\n
*
*
* ----------------
*/
template <typename TData>
bool LinkedStack<TData>::Pop() {
// ---------- 1 空栈判断 ----------
if (IsEmpty()) { // if 空栈
return false; // 返回false
}
// ---------- 2 出栈操作 ----------
LinkedNode<TData>* temp = this->top_; // 初始化temp, 指向top_
this->top_ = this->top_->next; // top_指向top_->next
delete temp; // 释放temp
temp = NULL; // temp置NULL
// ---------- 3 退出函数 ----------
return true; // 返回true
}
/*!
* @brief **获取栈顶数据项**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @return 执行结果
* @note
* 获取栈顶数据项
* ------------
* ------------
*
* ------------
* + **1 空栈处理**\n
* **if** 空栈 :\n
*   返回false\n\n
* + **2 读栈顶数据项**\n
* top_->data赋给参数data\n\n
* + **3 退出函数**\n
* 返回true\n
*
*
* ------------
*/
template <typename TData>
bool LinkedStack<TData>::Top(TData& data) const {
// ---------- 1 空栈处理 ----------
if (IsEmpty()) { // if 空栈
return false; // 返回false
}
// ---------- 2 读栈顶数据项 ----------
data = this->top_->data; // top_->data赋给参数data
// ---------- 3 退出函数 ----------
return true; // 返回true
}
/*!
* @brief **获取长度**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @return 长度
* @note
* 获取长度
* -------
* -------
*
* -------
* 初始化length(长度)为0\n
* 初始化cur(遍历指针), 指向top_\n\n
* **while loop** cur不为NULL :\n
*   length加1\n
*   cur指向cur->next\n\n
* 返回length\n
*
*
* -------
*/
template<typename TData>
int LinkedStack<TData>::Length() const {
int length = 0; // 初始化length(长度)为0
LinkedNode<TData>* cur = this->top_; // 初始化cur(遍历指针), 指向top_
while (cur != NULL) { // while loop cur不为NULL
length++; // length加1
cur = cur->next; // cur指向cur->next
}
return length; // 返回length
}
/*!
* @brief **栈是否为空**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @return 结果
* @note
* 栈是否为空
* ---------
* ---------
*
* ---------
* 返回 top_ == NULL\n
*
*
* ---------
*/
template<typename TData>
bool LinkedStack<TData>::IsEmpty() const {
if (this->top_ == NULL) {
return true;
} else {
return false;
}
}
/**
* @brief **清空**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @note
* 清空
* ----
* ----
*
* ----
* **while loop** top_不为NULL :\n
*   初始化deletion_node, 指向top_\n
*   top_指向top_->next\n\n
*   释放deletion_node\n
*   deletion_node置NULL\n
*
*
* ----
*/
template<typename TData>
void LinkedStack<TData>::Clear() {
while (this->top_ != NULL) { // while loop top_不为NULL
LinkedNode<TData>* target = this->top_; // 初始化deletion_node, 指向top_
top_ = top_->next; // top_指向top_->next
delete target; // 释放deletion_node
target = NULL; // deletion_node置NULL
}
}
/**
* @brief **重载<<**
* @tparam TData 数据项类型模板参数
* @param os 输出流
* @param stack 栈
* @return 输出流
* 重载<<
* ------
* ------
*
* ------
* 打印栈元素个数\n\n
* 初始化cur(遍历指针)指向栈顶\n\n
* **for loop** 使用cur遍历栈 :\n
*   打印cur->data\n
*   cur指向cur->next\n\n
* 返回os\n
*
*
* ------
*/
template<typename TData>
ostream& operator<<(ostream& os, const LinkedStack<TData>& stack) {
os << "栈中元素个数: " << stack.Length() << endl; // 打印栈元素个数
LinkedNode<TData>* cur = stack.top_; // 初始化cur(遍历指针)指向栈顶
for (int i = 1; cur != NULL; i++) { // for loop 使用cur遍历栈
os << cur->data << endl; // 打印cur->data
cur = cur->next; // cur指向cur->next
}
return os; // 返回os
}
#endif //CYBER_DASH_LINKED_STACK_H
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