本文实例为大家分享了C++使用模板类实现链式栈的具体代码，供大家参考，具体内容如下
一、实现程序：
1.Stack.h
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#ifndef Stack_h
#define Stack_h
template <class T>
class Stack {
public:
Stack(){}; // 构造函数
void Push(const T x); // 新元素进栈
bool Pop(); // 栈顶元素出栈
virtual bool getTop(T &x) const = 0; // 读取栈顶元素，由x返回
virtual bool isEmpty() const = 0; // 判断栈空否
// virtual bool isFull() const = 0; // 判断栈满否,因为链式栈不存在不满的情况
virtual int getSize() const = 0; // 计算栈中元素个数
};
#endif /* Stack_h */
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2.LinkedStack.h
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#ifndef LinkedStack_h
#define LinkedStack_h
#include <iostream>
#include "Stack.h"
using namespace std;
template <class T>
struct LinkNode {
T data;
LinkNode<T> *link;
};
//类的前置声明
template <class T>
class LinkedStack;
//友元函数的声明
template <class T>
ostream& operator<<(ostream& out, LinkedStack<T>& s);
template <class T>
class LinkedStack: public Stack<T> {
public:
LinkedStack(); // 构造函数
~LinkedStack();// 析构函数
void Push(const T x); // 进栈
bool Pop(); // 出栈
bool getTop(T &x) const; // 读取栈顶元素
bool isEmpty()const; // 判断栈是否为空
int getSize()const; // 求栈的元素个数
void makeEmpty(); // 清空栈的内容
friend ostream& operator << <T>(ostream& out, LinkedStack<T>& s); // 重载输出函数
private:
LinkNode<T> *top; // 栈顶指针，即链头指针
};
template <class T>
LinkedStack<T>::LinkedStack() {
// 构造函数，置空栈
top = new LinkNode<T>(); // 引入头指针：不存放数据
top->link = NULL;
}
template <class T>
LinkedStack<T>::~LinkedStack() {
// 析构函数,释放内存空间
makeEmpty();
}
template <class T>
void LinkedStack<T>::Push(const T x) {
// 进栈：将元素值x插入到链式栈的栈顶，即链头
LinkNode<T> *newNode = new LinkNode<T>(); // 创建包含x的新结点
if(newNode == NULL) {
cerr << "内存空间分配失败！" << endl;
exit(1);
}
newNode->data = x;
newNode->link = top->link; // 指向头指针的下一个结点：即栈中第一个存放有效数据的结点
top->link = newNode; // 头指针往前移
}
template <class T>
bool LinkedStack<T>::Pop() {
// 出栈：删除栈顶结点
if(isEmpty())
return false; // 栈空，不出栈
LinkNode<T> *p = top->link; // 暂存栈顶元素
top->link = p->link; // 栈顶指针退到新的栈顶位置
delete p;
p = NULL;
return true;
}
template <class T>
bool LinkedStack<T>::getTop(T &x) const {
// 读取栈顶元素
if(isEmpty())
return false;
x = top->link->data; // 栈不空，返回栈顶元素的值。这里top为头指针，所以栈顶元素为：top->link
return true;
}
template <class T>
bool LinkedStack<T>::isEmpty()const {
// 判断栈是否为空
if(top->link == NULL) // 栈为空
return true;
return false;
}
template <class T>
int LinkedStack<T>::getSize()const {
// 求栈的元素个数
int len = 0;
LinkNode<T> *current = top->link;
while(current != NULL) {
len++;
current = current->link;
}
return len;
}
template <class T>
void LinkedStack<T>::makeEmpty() {
// 清空栈的内容
LinkNode<T> *current = top->link;
while(current != NULL) {
top->link = current->link; // 保存链式栈准备要删除的结点的下一个结点，防止丢失
delete current; // 释放
current = NULL; // 先指向空
current = top->link; // 再指向剩下链表的首结点
}
}
template <class T>
ostream& operator<<(ostream& out, LinkedStack<T>& s) {
// 重载输出函数
LinkNode<T> *current = s.top->link;
while(current != NULL) {
out << current->data << " ";
current = current->link;
}
return out;
}
#endif /* LinkedStack_h */
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3.main.cpp
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#include "LinkedStack.h"
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
int n, x, choice, len; // val存储值，choose存储用户的选择
bool finished = false;
LinkedStack<int> L; // 对象
while(!finished) {
cout << "1:建栈：" << endl;
cout << "2:进栈" << endl;
cout << "3:出栈：" << endl;
cout << "4:读取栈顶元素：" << endl;
cout << "5:栈是否为空：" << endl;
cout << "6:栈中的元素个数：" << endl;
cout << "7:清空栈的内容：" << endl;
cout << "8:输出栈中元素的值：" << endl;
cout << "9:退出" << endl;
cout << "请输入你的选择[1-9]：" << endl;
cin >> choice;
switch(choice) {
case 1:
cout << "请输入要进栈的数的个数:";
cin >> n;
cout << "请输入要进栈的数(以空格隔开)：" << endl;
for(int i=0; i < n; i++) {
cin >> x;
L.Push(x);
}
break;
case 2:
cout << "请输入要进栈的数:";
cin >> x;
L.Push(x);
break;
case 3:
if(L.Pop())
cout << "出栈成功!" << endl;
else
cout << "栈为空!" << endl;
break;
case 4:
if(L.getTop(x))
cout << "栈顶元素的值为：" << x << endl;
else
cout << "栈为空!" << endl;
break;
case 5:
if(L.isEmpty())
cout << "栈为空！" << endl;
else
cout << "栈不为空!" << endl;
break;
case 6:
len = L.getSize();
cout << "栈中的元素个数为：" << len << endl;
break;
case 7:
L.makeEmpty(); // 清空栈
break;
case 8:
if(L.isEmpty())
cout << "栈为空！" << endl;
else
cout << L << endl;
break;
case 9:
finished = true;
break;
default:
cout << "输入错误，请重新输入!" << endl;
} // switch
} // while
return 0;
}
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