导文
JavaScript 中可以通过数组实现栈数据结构。栈是一种遵循后进先出(LIFO)原则的数据结构,它只允许在栈顶进行插入和删除操作。
什么是Stack 类?
栈是一种遵从后进先出(LIFO)原则的有序集合。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。
注:LIFO:last in first out
图例:
如何创建一个Stack
先将创建一个类来表示栈。先声明这个类:
function Stack() {
//各种属性和方法的声明
}
选择一种数据结构来保存栈里的元素。可以选择数组:
function Stack() {
//保存栈里的元素
let items = [];
//各种属性和方法的声明
}
如何修改Stack中的值
栈声明方法举例
- push(element(s)):添加一个(或几个)新元素到栈顶。
- pop():移除栈顶的元素,同时返回被移除的元素。
- peek():返回栈顶的元素,不对栈做任何修改(这个方法不会移除栈顶的元素,仅仅返
回它)。 - isEmpty():如果栈里没有任何元素就返回true,否则返回false。
- clear():移除栈里的所有元素。
- size():返回栈里的元素个数。这个方法和数组的length属性很类似。
添加
实现添加的可以使用push。这个方法负责往栈里添加新元素,有一点很重要:该方法只添加元素到栈顶,也就是栈的末尾。
push方法可以这样写:
this.push = function(element){
items.push(element);
};
整体函数:
function Stack() {
//保存栈里的元素
let items = [];
//添加新元素
this.push = function(element){
items.push(element);
};
//各种属性和方法的声明
}
移除
接着来实现移除,主要用来移除栈里的元素,使用的是pop方法。
栈遵从LIFO原则,因此移出的是最后添加进去的元素。
栈的pop方法可以这样写:
this.pop = function(){
return items.pop();
};
整体函数:
function Stack() {
//保存栈里的元素
let items = [];
//添加新元素
this.push = function(element){
items.push(element);
};
//移除元素
this.pop = function(){
return items.pop();
};
//各种属性和方法的声明
}
查看
查看栈顶元素
因为栈顶就是最后进入的元素,类内部是用数组保存元素的,所以访问数组的最后一个元素可以用 length - 1。
图例:
所以,如果想知道栈里最后添加的元素是什么,可以用peek方法。这个方法将返回栈顶的元素:
this.peek = function(){
return items[items.length-1];
};
检查栈是否为空
可以直接使用length == 0判断,如果栈为空的话将返回true,否则就返回false:
this.isEmpty = function(){
return items.length == 0;
};
检查栈的长度
类似于数组的length属性,我们也能实现栈的length。对于集合,最好用size代替length。
因为栈的内部使用数组保存元素,所以能简单地返回栈的长度:
this.size = function(){
return items.length;
};
整体函数:
function Stack() {
//保存栈里的元素
let items = [];
//添加新元素
this.push = function(element){
items.push(element);
};
//移除元素
this.pop = function(){
return items.pop();
};
//查看栈顶元素
this.peek = function(){
return items[items.length-1];
};
//检查栈是否为空
this.isEmpty = function(){
return items.length == 0;
};
//检查栈的长度
this.size = function(){
return items.length;
};
//各种属性和方法的声明
}
清空栈元素
clear方法用来移除栈里所有的元素,把栈清空。实现这个方法最简单的方式是:
this.clear = function(){
items = [];
};
另外也可以多次调用pop方法,把数组中的元素全部移除,这样也能实现clear方法。
打印栈元素
为了检查栈里的内容,实现一个辅助方法print。把栈里的元素都输出到控制台:
this.print = function(){
console.log(items.toString());
};
完整的Stack函数:
function Stack() {
//保存栈里的元素
let items = [];
//添加新元素
this.push = function(element){
items.push(element);
};
//移除元素
this.pop = function(){
return items.pop();
};
//查看栈顶元素
this.peek = function(){
return items[items.length-1];
};
//检查栈是否为空
this.isEmpty = function(){
return items.length == 0;
};
//检查栈的长度
this.size = function(){
return items.length;
};
//清空栈元素
this.clear = function(){
items = [];
};
// 打印栈元素
this.print = function(){
console.log(items.toString());
};
}
这样,我们就完整创建了栈!
创建Stack的其他方法-用 ES6 语法声明 Stack 类
class Stack {
constructor () {
this.items = []; //{1}
}
push(element){
this.items.push(element);
}
//其他方法
}
使用Stack类
先初始化Stack类。再验证一下栈是否为空(输出是true,因为还没有往
栈里添加元素)。
let stack = new Stack();
console.log(stack.isEmpty()); //输出为true
往栈里添加一些元素(这里我们添加数字1和2):
stack.push(1);
stack.push(2);
如果调用peek方法,将会输出2,因为它是往栈里添加的最后一个元素:
console.log(stack.peek()); //输出2
再添加一个元素:
stack.push(11);
console.log(stack.size()); //输出3
console.log(stack.isEmpty()); //输出false
往栈里添加了11。如果调用size方法,输出为3,因为栈里有三个元素(1、2和11)。
再调用isEmpty方法,会看到输出了false。因为栈里有三个元素,不是空栈。
console.log(stack.isEmpty()); //输出为false
然后,调用两次pop方法从栈里移除1个元素:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-499286.html
stack.pop();
console.log(stack.size()); //输出2
stack.print(); //输出[1, 2]
在 JavaScript 中使用栈数据结构的好处
实现递归调用:函数调用过程中,每次函数调用都会将新的函数帧(frame)压入栈中,待函数返回时再从栈中弹出。这就是递归调用所依赖的栈结构。
实现浏览器的前进后退功能:浏览器的前进后退功能依赖于两个栈,分别用来维护已经访问过的网页和下一个要访问的网页;用户点击“后退”时,将当前网页从已访问网页的栈中弹出,并将其压入下一个要访问的网页栈中。
对表达式求值:使用栈可以方便地对表达式进行求值,例如判断表达式中括号是否匹配、转换中缀表达式为后缀表达式等。
实现回溯算法:在搜索算法中,一般使用栈数据结构来保存路径信息,当搜索到某一层无解时,直接从栈中弹出该状态并回溯到上一层。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-499286.html
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