JavaScript中怎么實現一個棧結構

JavaScript中怎么實現一個棧結構，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

1.1.什么是數據結構?

數據結構就是在計算機中，存儲和組織數據的方式。

例如：圖書管理，怎樣擺放圖書才能既能放很多書，也方便取?

主要需要考慮兩個問題：

• 操作一：新書怎么插入?

• 操作二：怎么找到某本指定的書?

「常見的數據結構：」

• 「數組」(Aarray)

• 「棧」(Stack)

• 「鏈表」(Linked List)

• 「圖」(Graph)

• 「散列表」(Hash)

• 「隊列」(Queue)

• 「樹」(Tree)

• 「堆」(Heap)

「注意」：數據結構與算法與語言無關，常見的編程語言都有「直接或間接」的使用上述常見的數據結構。

1.2.什么是算法?

算法(Algorithm)的定義

• 一個有限指令集，每條指令的描述不依賴于語言;

• 接收一些輸入(有些情況下不需要輸入);

• 產生輸入;

• 一定在有限步驟之后終止;

算法通俗理解：解決問題的辦法/步驟邏輯。數據結構的實現，離不開算法。

二、棧結構(Stack)

2.1.簡介

數組是一個線性結構，并且可以在數組的「任意位置」插入和刪除元素。而「棧和隊列」就是比較常見的「受限的線性結構」。如下圖所示：

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棧的特點為「先進后出，后進先出」(LIFO：last in first out)。

「程序中的棧結構：」

• 「函數調用棧」：A(B(C(D())))：即A函數中調用B，B調用C，C調用D;在A執行的過程中會將A壓入棧，隨后B執行時B也被壓入棧，函數C和D執行時也會被壓入棧。所以當前棧的順序為：A->B->C->D(棧頂);函數D執行完之后，會彈出棧被釋放，彈出棧的順序為D->C->B->A;

• 「遞歸」：為什么沒有停止條件的遞歸會造成棧溢出?比如函數A為遞歸函數，不斷地調用自己(因為函數還沒有執行完，不會把函數彈出棧)，不停地把相同的函數A壓入棧，最后造成「棧溢出」(Stack  Overfloat)

3.練習：題目：有6個元素6，5，4，3，2，1按順序進棧，問下列哪一個不是合法的出棧順序?

• A：5 4 3 6 1 2 (√)

• B：4 5 3 2 1 6 (√)

• C：3 4 6 5 2 1 (×)

• D：2 3 4 1 5 6 (√)

題目所說的按順序進棧指的不是一次性全部進棧，而是有進有出，進棧順序為6 -> 5 -> 4 -> 3 -> 2 ->  1。

解析：

• A答案：65進棧，5出棧，4進棧出棧，3進棧出棧，6出棧，21進棧，1出棧，2出棧(整體入棧順序符合654321);

• B答案：654進棧，4出棧，5出棧，3進棧出棧，2進棧出棧，1進棧出棧，6出棧(整體的入棧順序符合654321);

• C答案：6543進棧，3出棧，4出棧，之后應該5出棧而不是6，所以錯誤;

• D答案：65432進棧，2出棧，3出棧，4出棧，1進棧出棧，5出棧，6出棧。符合入棧順序;

「棧常見的操作：」

• push(element)：添加一個新元素到棧頂位置;

• pop()：移除棧頂的元素，同時返回被移除的元素;

• peek()：返回棧頂的元素，不對棧做任何修改(該方法不會移除棧頂的元素，僅僅返回它);

• isEmpty()：如果棧里沒有任何元素就返回true，否則返回false;

• size()：返回棧里的元素個數。這個方法和數組的length屬性類似;

• toString()：將棧結構的內容以字符串的形式返回。

2.2.封裝棧類

「代碼實現：」

// 封裝棧類     function Stack(){       // 棧中的屬性       this.items =[]        // 棧的相關操作       // 1.push():將元素壓入棧       //方式一(不推薦)：給對象添加方法，其他對象不能復用       // this.push = () => {       // }              //方式二(推薦)：給Stack類添加方法，能夠多對象復用       Stack.prototype.push = function(element) {       // 利用數組item的push方法實現Stack類的pop方法         this.items.push(element)       }        // 2.pop():從棧中取出元素       Stack.prototype.pop = () => {       // 利用數組item的pop方法實現Stack類的pop方法         return this.items.pop()       }        // 3.peek():查看一下棧頂元素       Stack.prototype.peek = () => {         return this.items[this.items.length - 1]       }        // 4.isEmpty():判斷棧是否為空       Stack.prototype.isEmpty = () => {       // 兩個小時的教訓啊不是this.length(不是Stack對象的length，Stack類沒有length屬性啊)，而是           Stack類中定義的數組items才有length屬性呀         return this.items.length == 0        }        // 5.size():獲取棧中元素的個數       Stack.prototype.size = () => {         return this.items.length       }        // 6.toString():以字符串形式輸出棧內數據       Stack.prototype.toString = () => {         //希望輸出的形式：20 10 12 8 7         let resultString = ''         for (let i of this.items){           resultString += i + ' '         }         return resultString       }     }

「測試代碼：」

// 棧的使用    let  s = new Stack()    s.push(20)    s.push(10)    s.push(100)    s.push(77)    console.log(s)                                                   //65     console.log(s.pop());                                            //68    console.log(s.pop());                                            //69        console.log(s.peek());                                           //71 console.log(s.isEmpty());                                       //72       console.log(s.size());                                           //74    console.log(s.toString());                                       //75

「測試結果：」

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「棧結構的簡單應用：」

利用棧結構的特點封裝十進至轉換為二進至的函數：

//簡單應用：     //封裝函數：將十進制轉成二進制(十轉二的運算最后倒敘取余的特點符合棧'先進后出')     let dec2bin = decNumber => {       //1.定義一個棧對象，保存余數       var  stack = new Stack()        // 2.循環操作       while(decNumber > 0){         // 2.1.獲取余數并放入棧中         stack.push(decNumber % 2)         // 2.2.獲取整除后的結果作為下一次運算的數字(floor:向下取整)         decNumber = Math.floor(decNumber / 2)       }        // 3.從棧中取出0和1       let  binaryString = '';       let a = stack.items.length      while(stack.items.length != 0){         binaryString += stack.pop();       }       return binaryString;     }          //測試代碼     console.log(dec2bin(10));                                       //103     console.log(dec2bin(100));                                      //104     console.log(dec2bin(1000));                                     //105

「測試結果：」

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