JavaScript中的栈数据结构（Stack）：深度剖析LIFO的精髓

前端

2023-10-30 07:13:35

认识栈数据结构：后进先出的巧妙设计

栈是一种遵从后进先出（LIFO）原则的有序集合。在栈中，新添加的或待删除的元素都保存在栈的同一端，称作栈顶，另一端就叫栈底。在栈里，新元素都靠近栈顶，旧元素都接近栈底。这一特性使得栈具有独特的后进先出行为，即后添加的元素先被删除。

栈是一种简单的线性数据结构，通常由数组或链表实现。栈中的元素可以是任何数据类型，包括数字、字符串、对象等。栈的常见操作包括入栈和出栈，入栈是指将新元素添加到栈顶，出栈是指从栈顶删除元素。

栈数据结构的应用场景：从递归到浏览器历史记录

栈在计算机科学和编程中有着广泛的应用，包括：

递归： 栈是递归算法的基础。在递归调用函数时，每个函数调用都会将局部变量和返回地址压入栈中。当函数返回时，栈顶的元素会被弹出，局部变量和返回地址会被恢复。
深度优先搜索： 栈是深度优先搜索算法的核心数据结构。深度优先搜索算法从根节点开始，依次访问每个子节点，直到遇到叶子节点。当遇到叶子节点时，算法会回溯到上一个节点，继续访问剩余的子节点。
浏览器历史记录： 浏览器历史记录也是栈结构。当用户访问一个新网页时，该网页的URL会被压入栈中。当用户点击“后退”或“前进”按钮时，浏览器会从栈中弹出或压入URL，从而实现网页的回退或前进。
函数调用栈： 当一个函数被调用时，函数的局部变量和返回地址会被压入栈中。当函数返回时，栈顶的元素会被弹出，局部变量和返回地址会被恢复。函数调用栈是计算机内存管理的重要组成部分。

JavaScript中的栈数据结构：原生实现与第三方库

在JavaScript中，栈数据结构可以通过原生数组或第三方库来实现。

原生数组实现

使用原生数组实现栈数据结构非常简单，只需将新元素添加到数组的末尾，并从数组的末尾删除元素即可。以下是原生数组实现的栈数据结构示例：

class Stack {
  constructor() {
    this.items = [];
  }

  push(item) {
    this.items.push(item);
  }

  pop() {
    return this.items.pop();
  }

  peek() {
    return this.items[this.items.length - 1];
  }

  isEmpty() {
    return this.items.length === 0;
  }

  size() {
    return this.items.length;
  }
}