我可以限制通用堆栈的深度吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】我可以限制通用堆栈的深度吗？

【英文标题】：Can I Limit the depth of a Generic Stack?

【发布时间】：2010-09-27 21:30:22

【问题描述】：

是否有限制 System.Collection.Generics.Stack 深度的内置方法？所以如果你处于最大容量，推送一个新元素会移除堆栈的底部？

我知道我可以通过转换为数组并重建堆栈来做到这一点，但我想可能已经有一个方法了。

编辑：我写了一个扩展方法：

    public static void Trim<T> (this Stack<T> stack, int trimCount) 
    
        if (stack.Count <= trimCount)
            return;

       stack = new 
            Stack<T>
            (
                stack
                    .ToArray()
                    .Take(trimCount)
            );           
    

因此，它在修剪时返回一个新堆栈，但功能方式不是不变性 =)

原因是我将应用程序的撤消步骤存储在堆栈中，而我只想存储有限数量的步骤。

【问题讨论】：

如果你实现你的行为，这不是一个真正的堆栈。可以说更正确的行为是抛出异常或（在并发系统中）阻塞直到空间可用（假设当前线程不是唯一推入堆栈的线程）。

我的第一个想法是，您这样做并没有帮助您的用户。

杰伊，详细点？您将如何存储深度受限的撤消信息？

【参考方案1】：

您要查找的内容称为dropout stack。 AFAIK，BCL 不包含一个，尽管它们实现起来很简单。通常，撤消和重做功能依赖于此类数据结构。

它们基本上是一个数组，当你压入堆栈时，堆栈的“顶部”会在数组周围移动。最终，当堆栈已满时，顶部将返回到开头并替换堆栈的“底部”。

Google 没有提供太多相关信息。这是我能找到的最好的：

（警告 PDF） http://courses.cs.vt.edu/~cs2704/spring04/projects/DropOutStack.pdf

这里有一些样板代码，可以帮助您入门。我会让你填写其余的（完整性检查、计数、索引器等）

class DropOutStack<T>

    private T[] items;
    private int top = 0;
    public DropOutStack(int capacity)
     
        items = new T[capacity];
    

    public void Push(T item)
    
        items[top] = item;
        top = (top + 1) % items.Length;
    
    public T Pop()
    
        top = (items.Length + top - 1) % items.Length;
        return items[top];
    

【参考方案2】：

您实际上正在查看类似于循环列表实现的东西。 CodeProject 的 PIEBALDconsult 完成了 LimitedQueue 实现。这与您的要求相似。您只需要像作者所做的那样包装 Stack 而不是 Queue 。另外作者还实现了索引器，如果您需要访问除顶部堆栈以外的任何其他内容（可能显示撤消列表），这很方便。

编辑：作者的实现还会在最后一个（首先，取决于它是队列还是堆栈）被删除时引发一个事件，以便您知道什么时候被丢弃。

【参考方案3】：

我看不到方法。您可以从 Stack<T> 继承，但似乎没有任何有用的东西可以覆盖。

简单（如果有点乏味）的方法是将Stack<T> 包装在您自己的，例如LimitedStack<T> 中。然后实现您想要的方法并传递给内部Stack<T>，同时在Push 方法和您需要的任何其他地方包含您的限制逻辑。

编写所有这些传递成员很痛苦，特别是如果您要实现与Stack<T> 相同的所有接口...但另一方面，您只需执行一次然后就完成了。

【参考方案4】：

我相信您正在寻找（可能已修改）dequeue - 允许从任一端访问的数据结构。

【讨论】：

不知道为什么这被否决 - 对我来说似乎是一个完全合理的解决方案。

【参考方案5】：

Greg Dean => dropout stack 提供的解决方案很好，但我认为主要问题是关于在堆栈溢出时移除堆栈底部 但是提供的解决方案只是在堆栈被填满后替换堆栈的最后一项，因此您无法获得真实的历史记录，

但是要获得真实的历史记录，一旦列表达到您的特定容量，您需要移动列表，但这是一个扩展操作，

所以我认为最好的解决方案是链表

这是我解决问题的方法

public class HistoryStack<T>

    private LinkedList<T> items = new LinkedList<T>();
    public List<T> Items => items.ToList();
    public int Capacity  get;
    public HistoryStack(int capacity)
    
        Capacity = capacity;
    

    public void Push(T item)
    
        // full
        if (items.Count == Capacity)
        
            // we should remove first, because some times, if we exceeded the size of the internal array
            // the system will allocate new array.
            items.RemoveFirst();
            items.AddLast(item);
        
        else
        
            items.AddLast(new LinkedListNode<T>(item));
        
    

    public T Pop()
    
        if (items.Count == 0)
        
            return default;
        
        var ls = items.Last;
        items.RemoveLast();
        return ls == null ? default : ls.Value;
    

测试一下

var hs = new HistoryStack<int>(5);
hs.Push(1);
hs.Push(2);
hs.Push(3);
hs.Push(4);
hs.Push(5);
hs.Push(6);
hs.Push(7);
hs.Push(8);

var ls = hs.Items;
Console.WriteLine(String.Join(",", ls));

Console.WriteLine(hs.Pop());
Console.WriteLine(hs.Pop());

hs.Push(9);


Console.WriteLine(hs.Pop());
Console.WriteLine(hs.Pop());
Console.WriteLine(hs.Pop());
Console.WriteLine(hs.Pop());
Console.WriteLine(hs.Pop()); // empty
Console.WriteLine(hs.Pop()); // empty

结果

4,5,6,7,8
8
7
9
6
5
4
0
0