程序猿打野的必修课：数据结构之栈

前端

2023-10-29 11:04:21

前言

程序猿打野的基本功之一便是对数据结构的熟练掌握。在数据结构的世界里，栈（Stack）占据着举足轻重的地位。栈是一种遵循“后进先出（Last-In-First-Out）”原则的线性数据结构，它允许在常数时间内进行元素的插入和删除操作。

栈的原理

栈的工作原理就像是一叠盘子，当我们需要拿走最上面的盘子时，不需要挪动下面所有的盘子，直接拿走最上面的盘子即可。在计算机中，栈通常以数组或链表的形式实现。数组实现简单，但链表在某些情况下效率更高。

栈的操作

栈支持以下基本操作：

push(item) ：将一个元素压入栈顶。
pop() ：移除并返回栈顶元素。
peek() ：返回栈顶元素，但不移除它。
isEmpty() ：检查栈是否为空。

栈的应用

栈在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用，包括：

函数调用 ：栈用于存储函数调用时的局部变量和参数。
递归算法 ：栈用于存储递归函数调用时的局部变量和参数。
表达式的求值 ：栈用于以逆波兰表示法求值表达式。
浏览器历史记录 ：浏览器使用栈来存储用户浏览过的页面历史。
撤销/重做操作 ：许多软件使用栈来实现撤销和重做操作。

栈的实现

栈可以根据具体的语言和平台使用不同的方法实现。这里以 Python 中基于列表的栈实现为例：

class Stack:
    def __init__(self):
        self.stack = []

    def push(self, item):
        self.stack.append(item)

    def pop(self):
        if len(self.stack) > 0:
            return self.stack.pop()
        else:
            raise IndexError("Cannot pop from an empty stack")

    def peek(self):
        if len(self.stack) > 0:
            return self.stack[-1]
        else:
            return None

    def isEmpty(self):
        return len(self.stack) == 0