Pilhas (stacks)

Uma pilha (stack) é uma estrutura de dados do tipo LIFO (Last-In, First-Out), onde o último elemento inserido é o primeiro a ser removido. Em C++, pode-se implementar pilhas de diversas formas: manualmente com arrays ou listas, ou utilizando a biblioteca padrão (std::stack).

1. Usar a biblioteca padrão (std::stack)

Inclua o cabeçalho <stack> e use os métodos principais:

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

int main() {
    stack<int> pilha;

    // Inserir elementos (push)
    pilha.push(10);
    pilha.push(20);
    pilha.push(30);

    // Tamanho da pilha
    cout << "Tamanho da pilha: " << pilha.size() << endl;

    // Aceder ao topo
    cout << "Topo da pilha: " << pilha.top() << endl;

    // Remover elemento do topo (pop)
    pilha.pop();

    cout << "Novo topo: " << pilha.top() << endl;
    cout << "Tamanho após pop: " << pilha.size() << endl;

    // Esvaziar a pilha
    while (!pilha.empty()) {
        cout << "Removendo: " << pilha.top() << endl;
        pilha.pop();
    }

    return 0;
}

O método push insere, pop remove o topo, top acessa o topo, size retorna o tamanho e empty verifica se está vazia.

2. Implementar pilha manualmente com array

Exemplo de implementação básica:

#include <iostream>
#define TAMANHO 5
using namespace std;

typedef struct {
    int topo;
    int itens[TAMANHO];
} PILHA;

void iniciaPilha(PILHA &p) {
    p.topo = -1;
}

bool pilhaVazia(PILHA p) {
    return p.topo == -1;
}

bool pilhaCheia(PILHA p) {
    return p.topo == TAMANHO - 1;
}

void empilha(PILHA &p, int x) {
    if (!pilhaCheia(p))
        p.itens[++p.topo] = x;
    else
        cout << "Pilha cheia!" << endl;
}

int desempilha(PILHA &p) {
    if (!pilhaVazia(p))
        return p.itens[p.topo--];
    else {
        cout << "Pilha vazia!" << endl;
        return -1;
    }
}

int main() {
    PILHA s;
    iniciaPilha(s);

    empilha(s, 5);
    empilha(s, 10);

    cout << "Desempilhado: " << desempilha(s) << endl;
    cout << "Desempilhado: " << desempilha(s) << endl;

    return 0;
}

Essa implementação mostra as funções básicas: iniciar, empilhar, desempilhar, checar se está cheia ou vazia.

3. Principais operações de uma pilha

Operação	Descrição	Exemplo em C++ padrão
push	Insere elemento no topo	pilha.push(valor);
pop	Remove elemento do topo	pilha.pop();
top	Consulta o elemento do topo	pilha.top();
size	Retorna o número de elementos	pilha.size();
empty	Verifica se a pilha está vazia	pilha.empty();

Observações

• Pilhas são úteis para problemas como inversão de dados, avaliação de expressões e controle de chamadas de funções.
• A implementação manual permite maior controle, mas o uso de std::stack é mais prático para a maioria dos casos.