数据结构与算法JavaScript描述——栈

Posted 2020-09-28 有点懒惰的大青年

栈就是和列表类似的一种数据结构，它可用来解决计算机世界里的很多问题。

栈是一种高效的数据结构，因为数据只能在栈顶添加或删除，所以这样的操作很快，而且容易实现。

栈的使用遍布程序语言实现的方方面面，从表达式求值到处理函数调用。

 

1.对栈的操作：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

栈是一种特殊的列表，栈内的元素只能通过列表的一端访问，这一端称为栈顶。

栈被称为一种后入先出的数据结构。

由于栈具有后入先出的特点，所以任何不在栈顶的元素都无法访问。

为了得到栈底的元素，必须先拿掉上面的元素。

对栈的两种主要操作是将一个元素压入栈和将一个元素弹出栈。入栈使用push() 方法，出栈使用pop() 方法。

另一个常用的操作是预览栈顶的元素。pop() 方法虽然可以访问栈顶的元素，但是调用该方法后，栈顶元素也从栈中被永久性地删除了。

peek() 方法则只返回栈顶元素，而不删除它。

 

为了记录栈顶元素的位置，同时也为了标记哪里可以加入新元素，我们使用变量top

当向栈内压入元素时，该变量增大；从栈内弹出元素时，该变量减小。

push()、pop() 和peek() 是栈的3 个主要方法，但是栈还有其他方法和属性。

clear() 方法清除栈内所有元素，length 属性记录栈内元素的个数。

我们还定义了一个empty 属性，用以表示栈内是否含有元素，不过使用length 属性也可以达到同样的目的。

 

2.栈的实现：

实现一个栈，当务之急是决定存储数据的底层数据结构。这里采用的是数组。

 

代码：

<script type="text/javascript">
/**
*    用数组dataStore 保存栈内元素，构造函数将其初始化为一个空数组。
*     变量top 记录栈顶位置 被构造函数初始化为0，表示栈顶对应数组的起始位置0。
*   如果有元素被压入栈，该变量的值将随之变化。
*/
function Stack(){
    this.dataStore = [];
    this.top = 0;
    this.push = push;
    this.pop = pop;
    this.peek = peek;
    this.clear = clear;
    this.length = length;
}

function push(element){
    this.dataStore[this.top] = element;
    this.top ++;
}

function pop(){
    this.top --;
    return this.dataStore[this.top];
}

/**
* 返回数组的第top-1 个位置的元素，即栈顶元素
*/
function peek(){
    return this.dataStore[this.top - 1];
}

/**
* 有时候需要知道栈内存储了多少个元素。
* length() 方法通过返回变量top 值的方式返回栈内的元素个数：
*/
function length(){
    return this.top;
}

/**
* 可以将变量top 的值设为0，轻松清空一个栈：
*/
function clear() {
    this.top = 0;
}


//测试代码
//倒数第二行返回undefined，这是因为栈被清空后，栈顶就没值了，这时使用peek() 方法预览栈顶元素，自然得到undefined。
var s = new Stack();
s.push("David");
s.push("Raymond");
s.push("Bryan");
console.log("length: " + s.length());                            //length: 3
console.log(s.peek());                                            //Bryan
var popped = s.pop();
console.log("The popped element is: " + popped);                //The popped element is: Bryan
console.log(s.peek());                                            //Raymond
s.push("Cynthia");
console.log(s.peek());                                            //Cynthia
s.clear();    
console.log("length: " + s.length());                            //length: 0
console.log(s.peek());                                            //undefined
s.push("Clayton");    
console.log(s.peek());                                            //Clayton






</script>