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栈(stack)是限制插入和删除只能在一个位置上进行的线性表,该位置在表的末端,叫做栈顶。
- 添加元素只能在尾节点后添加,删除元素只能删除尾节点,查看节点也只能查看尾节点。
- 添加、删除、查看依次为入栈(push)、出栈(pop)、栈顶节点(top)。
- 形象的说,栈是一个先进后出(LIFO)表,先进去的节点要等到后边进去的节点出来才能出来。
如图1,是一个栈的形象图,top指针指向的是栈顶节点,所以我们可以通过top访问到2节点,但是0和1节点由于先于2进入这个表,所以是不可见的。如果把0节点当做头节点,2节点当做尾节点,那么栈限制了访问权限,只可以访问尾节点。
如图2,当添加一个节点3的时候,只能在栈顶节点,也就是尾节点后添加,这样3节点变成了栈顶,2节点变成了不可见节点,访问的时候只能访问到3节点。入栈时限制了插入地址,只能在栈顶添加节点。
当我们执行出栈的命令时,图2的栈顶元素是3节点,删除的时候只能允许删除栈顶的元素,这样子3节点被删除,top指向删除后的栈顶2节点,如图3所示。
栈有两种实现结构,一种是顺序存储结构,也就是利用数组实现,一种是链式存储结构,可以用单链表实现。
代码如下:
/// 用数组实现的栈
public class YYStack<T> {
private var container = [T]()
public var count: Int { container.count }
public var isEmpty: Bool { container.isEmpty }
public func push(_ node: T) {
container.append(node)
}
public func pop() -> T? {
container.popLast()
}
public func top() -> T? {
container.last
}
public func bottom() -> T? {
container.first
}
public func cleanup() {
container.removeAll()
}
}
/// 用链表实现的栈
public class YYStack2<T> {
private var container = YYList<T>()
public var count: Int { container.length }
public var isEmpty: Bool { container.isEmpty }
public func push(_ node: T) {
container.append(node)
}
public func pop() -> T? {
container.popLast()
}
public func top() -> T? {
container.tail?.value
}
public func bottom() -> T? {
container.head?.value
}
public func cleanup() {
container.cleanup()
}
}
栈的应用
编译器调用函数就用了栈结构,当第一个函数还没执行完毕,调用第二个函数的时候,编译器就会把第一个函数压栈,第二个函数调用完毕的时候,就会取栈顶函数,也就是第一个函数继续执行。