リンクリストを使用してスタックを実装するC++プログラム

スタックは、要素のコレクションを含む抽象的なデータ構造です。スタックはLIFOメカニズムを実装します。つまり、最後にプッシュされた要素が最初にポップアウトされます。スタック内の主要な操作のいくつかは-

• プッシュ-これにより、データ値がスタックの最上位に追加されます。

• ポップ-これにより、スタックの最上位のデータ値が削除されます。

• ピーク-スタックの最上位のデータ値を返します。

リンクリストを使用してスタックを実装するプログラムは次のとおりです。

例

#include <iostream>
using namespace std;
struct Node {
   int data;
   struct Node *next;
};
struct Node* top = NULL;
void push(int val) {
   struct Node* newnode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
   newnode->data = val;
   newnode->next = top;
   top = newnode;
}
void pop() {
   if(top==NULL)
   cout<<"Stack Underflow"<<endl;
   else {
      cout<<"The popped element is "<< top->data <<endl;
      top = top->next;
   }
}
void display() {
   struct Node* ptr;
   if(top==NULL)
   cout<<"stack is empty";
   else {
      ptr = top;
      cout<<"Stack elements are: ";
      while (ptr != NULL) {
         cout<< ptr->data <<" ";
         ptr = ptr->next;
      }
   }
   cout<<endl;
}
int main() {
   int ch, val;
   cout<<"1) Push in stack"<<endl;
   cout<<"2) Pop from stack"<<endl;
   cout<<"3) Display stack"<<endl;
   cout<<"4) Exit"<<endl;
   do {
      cout<<"Enter choice: "<<endl;
      cin>>ch;
      switch(ch) {
         case 1: {
            cout<<"Enter value to be pushed:"<<endl;
            cin>>val;
            push(val);
            break;
         }
         case 2: {
            pop();
            break;
         }
         case 3: {
            display();
            break;
         }
         case 4: {
            cout<<"Exit"<<endl;
            break;
         }
         default: {
            cout<<"Invalid Choice"<<endl;
         }
      }
   }while(ch!=4);
   return 0;
}

出力

1) Push in stack
2) Pop from stack
3) Display stack
4) Exit

Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 2
Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 6
Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 8
Enter choice: 1
Enter value to be pushed: 7
Enter choice: 2
The popped element is 7
Enter choice: 3
Stack elements are:8 6 2
Enter choice: 5
Invalid Choice
Enter choice: 4
Exit

上記のプログラムでは、構造体Nodeを使用して、スタックとして実装されるリンクリストを作成します。コードを以下に示します。

struct Node {
int data;
struct Node *next;
};

push（）関数は、引数val、つまりスタックにプッシュされる値を取ります。次に、新しいノードが作成され、valがデータ部分に挿入されます。このノードはリンクリストの先頭に追加され、トップポイントがそのノードを指します。このためのコードスニペットは次のとおりです。

void push(int val) {
   struct Node* newnode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
   newnode->data = val;
   newnode->next = top;
   top = newnode;
}

pop（）関数は、値がある場合、スタックの最上位の値をポップします。スタックが空の場合、アンダーフローが出力されます。これは次のように与えられます。

void pop() {
   if(top==NULL)
   cout<<"Stack Underflow"<<endl;
   else {
      cout<<"The popped element is "<< top->data <<endl;
      top = top->next;
   }
}

display（）関数は、スタック内のすべての要素を表示します。これは、最初はトップを指しますが、スタックの最後まで続くptrを使用して行われます。 tiptrに対応するすべてのデータ値が出力されます。これを以下に示します。

void display() {
   struct Node* ptr;
   if(top==NULL)
   cout<<"stack is empty";
   else {
      ptr = top;
      cout<<"Stack elements are: ";
      while (ptr != NULL) {
         cout<< ptr->data <<" ";
         ptr = ptr->next;
      }
   }
   cout<<endl;
}

関数main（）は、ユーザーがスタックをプッシュ、ポップ、または表示するかどうかを選択できるようにします。ユーザーの応答に応じて、スイッチを使用して適切な関数が呼び出されます。ユーザーが無効な応答を入力すると、それが出力されます。このためのコードスニペットを以下に示します。

int main() {
   int ch, val;
   cout<<"1) Push in stack"<<endl;
   cout<<"2) Pop from stack"<<endl;
   cout<<"3) Display stack"<<endl;
   cout<<"4) Exit"<<endl;
   do {
      cout<<"Enter choice: "<<endl;
      cin>>ch;
      switch(ch) {
         case 1: {
            cout<<"Enter value to be pushed:"<<endl;
            cin>>val;
            push(val);
            break;
         }
         case 2: {
            pop();
            break;
         }
         case 3: {
            display();
            break;
         }
         case 4: {
            cout<<"Exit"<<endl;
            break;
         }
         default: {
            cout<<"Invalid Choice"<<endl;
         }
      }
   }while(ch!=4);
   return 0;
}