【C++】day6学习成果：继承、多态、栈和循环队列

1.将之前定义的栈类和队列类都实现成模板类
栈：

#include 

#define MAX 8

using namespace std;

template<typename T>
class Stack
{
private:
    T *data;      //栈的数组，指向堆区空间，用于存储栈的容器
    int top;        //记录栈顶的变量
public:
    Stack():top(-1),data(new T[MAX])
    {
        cout<<"Stack::无参构造函数:初始化栈成功"<<endl;
    }
    //析构函数
    ~Stack(){
        cout<<"Stack::析构函数"<<endl;
        delete []data;
        data=nullptr;
    }
    //拷贝构造函数:深拷贝
    Stack(const Stack &other):data(new T(*other.data)),top(other.top){
        cout<<"Stack::拷贝构造函数"<<endl;
    }

    //入栈
    bool stack_push(T e)
    {
        if(top<-1)
        {
            cout<<"所给栈不合法"<<endl;
            return false;
        }else if(stack_full())
        {
            cout<<"入栈失败，栈满"<<endl;
            return false;
        }
        //先加后压
        top++;
        this->data[top]=e;
        cout<<data[top]<<"入栈成功"<<endl;
        return true;
    }

    //出栈
    bool stack_pop()
    {
        if(top<-1)
        {
            cout<<"所给栈不合法"<<endl;
            return false;
        }
        //出栈逻辑：先弹后减
        cout<<data[top]<<"出栈成功"<<endl;
        top--;
        return true;
    }

    //清空栈
    void stack_free()
    {
        if(top<-1)
        {
            cout<<"所给栈不合法"<<endl;
            return;
        }
        for(top;top>-1;top--)
        {
            stack_pop();
        }

        top=-1;

        cout<<"清空成功"<<endl;
    }

    //判空
    bool stack_empty()
    {
        if(top==-1)
        {
            return true;
        }else
        {
            if(top<-1)
            {
                cout<<"所给栈不合法"<<endl;
            }
            return false;
        }
    }

    //判满
    bool stack_full()
    {
        if(top<-1)
        {
            cout<<"所给栈不合法"<<endl;
            return false;
        }else if(top==MAX-1)
        {
            return true;
        }else
        {
            return false;
        }

    }

    //获取栈顶元素
    T stack_top()
    {
        if(top<-1||stack_empty())
        {
            cout<<"获取失败"<<endl;
            return NULL;
        }

        return data[top];
    }

    //求栈的大小
    int stack_size()
    {
        if(!stack_empty())
        {
            return top+1;
        }
        cout<<"所给链表不合法"<<endl;
        return -1;
    }

    //展示栈
    void show()
    {
        if(stack_empty())
        {
            cout<<"空栈"<<endl;
            return;
        }
        for (int i=0;i<=top;i++)
        {
            cout<<"data["<<i<<"]="<<this->data[i]<<"  ";
        }
        cout<<endl;
    }

};

int main()
{
    Stack<int> s;
    //入栈
    for(int i=MAX;i>=0;i--)
    {
        s.stack_push(i);
    }
    if(s.stack_full())
    {
        cout<<"栈满"<<endl;
    }
    //出栈
    for(int i=0;i<MAX;i++)
    {
        s.stack_pop();
    }
    s.stack_push(1);
    s.stack_push(2);
    s.stack_push(3);
    s.stack_push(11);
    s.stack_push(12);
    s.stack_push(111);
    s.show();
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.stack_pop();
    s.show();
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.stack_free();
    s.show();
    s.stack_push(1);
    s.show();
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.stack_push(2);
    s.stack_push(3);
    s.show();
    cout<<"s栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.show();
    cout<<"****************************"<<endl;

    Stack<char> s1;
    cout<<"&s2="<<&s1<<endl;
    s1.stack_push('h');
    s1.stack_push('e');
    s1.stack_push('l');
    cout<<"s1栈顶元素为："<<s1.stack_top()<<endl;
    s1.show();
    cout<<"****************************"<<endl;
    Stack<string> s2;
    cout<<"&s2="<<&s2<<endl;
    s2.stack_push("你好啊");
    s2.stack_push("你好吗");
    s2.stack_push("我很好");
    cout<<"s2栈顶元素为："<<s2.stack_top()<<endl;
    s2.show();
    cout<<"****************************"<<endl;
    Stack<double> s3;
    cout<<"&s3="<<&s3<<endl;
    s3.stack_push(2.1);
    s3.stack_push(3.14);
    s3.stack_push(5.22);
    cout<<"s3栈顶元素为："<<s3.stack_top()<<endl;
    s3.show();
    cout<<"****************************"<<endl;
    return 0;
}

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循环队列：

#include 

using namespace std;

#define MAX 8

template<typename T>
class Queue
{
private:
    T *data;      //存放队列的数组，初始化时向堆区申请数组空间
    int front;      //队头位置,记录对头所在的元素下标
    int tail;      //队尾位置，记录最后一个元素的下一个下标的位置
public:
    //无参构造函数
    Queue():
        data(new T[MAX]),front(0),tail(0)
    {
        cout<<"Stack::无参构造函数:初始化循环队列成功"<<endl;
    }

    //析构函数
    ~Queue()
    {
        cout<<"Stack::析构函数"<<endl;
        delete []data;
        data=nullptr;
    }

    //拷贝构造函数
    Queue(const Queue &other):
        data(new int(*other.data)),front(other.front),tail(other.tail)
    {
         cout<<"Stack::拷贝构造函数"<<endl;
    }

    //入队
    bool Queue_push(T e)
    {
        if(Queue_full())
        {
            cout<<"入队失败\n"<<endl;
            return false;
        }
        //将数据放在队尾所在地方
        data[tail]=e;
        cout<<"data["<<tail<<"]="<<e<<" 入队成功"<<endl;
        //队尾后移
        tail=(tail+1)%MAX;
        return true;
    }

    //出队
    bool Queue_pop()
    {
        if(Queue_empty())
        {
            cout<<"出队失败\n"<<endl;
            return false;
        }
        cout<<"data["<<front<<"]="<<data[front]<<" 出队成功"<<endl;
        //队头后移
        front=(front+1)%MAX;
        return true;
    }
    //清空队
    void Queue_free()
    {
//        for(int i=front;i
//        {
//            data[i]=NULL;
//        }
        front=tail=0;
        cout<<"清空队列成功"<<endl;
    }

    //判空
    bool Queue_empty()
    {
        if(front==tail)
        {
            return true;
        }else
        {
            return false;
        }
    }

    //判满
    bool Queue_full()
    {
        if((tail+MAX)%MAX==front && !Queue_empty())
        {
            return true;
        }else
        {
            return false;
        }
    }
    //求队列的大小
    int Queue_size()
    {
        return (tail+MAX-front)%MAX;
    }

    //展示元素
    void show()
    {
        if(Queue_empty())
        {
            cout<<"空队"<<endl;
            return;
        }
        for(int i=front;i<tail;i++)
        {
            cout<<"data["<<i<<"]="<<data[i]<<"  ";
        }
        cout<<endl;
    }

};

int main()
{
        Queue<int> queue;

        queue.Queue_push(1);
        queue.Queue_push(2);
        queue.Queue_push(3);
        queue.Queue_push(8);
        queue.Queue_push(9);
        queue.Queue_push(10);
        queue.Queue_push(11);
        queue.Queue_push(12);
        queue.Queue_push(13);
        queue.Queue_pop();
        queue.Queue_push(1);
        queue.show();
        queue.Queue_free();
        queue.show();
        queue.Queue_push(10);
        queue.Queue_push(11);
        queue.Queue_push(12);
        cout<<"size of queue="<<queue.Queue_size()<<endl;
        queue.show();

        cout<<"*************************"<<endl;
        Queue<int> q=queue;
        cout<<"size of q="<<q.Queue_size()<<endl;
        q.Queue_push(1);
        cout<<"size of q="<<q.Queue_size()<<endl;
        q.show();

        cout<<"*************************"<<endl;
        Queue<double> q2;
        cout<<"size of q2="<<q2.Queue_size()<<endl;
        q2.Queue_push(1.5);
        q2.Queue_push(3.5);
        q2.Queue_push(3.14);
        cout<<"size of q2="<<q2.Queue_size()<<endl;
        q2.show();
        cout<<"*************************"<<endl;

        cout<<"*************************"<<endl;
        Queue<string> q3;
        cout<<"size of q3="<<q3.Queue_size()<<endl;
        q3.Queue_push("我最喜欢吃的水果是香蕉");
        q3.Queue_push("小猫咪很可爱");
        q3.Queue_push("爱看香蕉猫");
        cout<<"size of q3="<<q3.Queue_size()<<endl;
        q3.show();
        cout<<"*************************"<<endl;

    return 0;
}

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运行结果：
栈：

循环队列：

2.思维导图