JavaScript(ES6)数据结构与算法之栈

2. 栈结构

2.1 概念

• 受限的线性结构，只能在顶部插入删除元素

• LIFO(Last in first out) 后入先出

• 插入元素：进栈/入栈/压栈

• 删除元素：出栈/退栈

• 应用：函数的调用基于栈，第一个调用的函数放入栈底，嵌套最后调用的函数位于栈顶

• 例题：

  有六个元素 6，5，4，3，2，1 的顺序进栈，下列不合法的出栈序列是
  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
  分析：看每个答案的第一个出栈元素，由此确定最开始进栈元素是哪些。不合法顺序一般就是这些第一批进栈元素的出栈顺序，因为后续的批次每个元素都可以立进立出，大概率顺序合法
  答案：C 3先出 说明 6 5 4 3第一批入，6不可能比5先出
  

  (())(((()())()))括号匹配
  分析：
  遍历
  '('->进栈
  ')'->栈顶元素出栈
  从而做到每对括号一一匹配
  

2.2 封装与测试

• JS没有Stack结构，需要自己封装一个类

• 实现方式：基于数组实现or基于链表实现，这里我们先基于数组封装

• 栈常见操作：

  • push(element)
  • pop()
  • peek()
  • isEmpty()
  • size()
  • toString()

• 封装：

  //封装并导出
  export class Stack {
    //es6创建类需要构造函数
    constructor() {
      //定义一个数组变量用于保存当前栈对象中的所有元素
      this.items = []
    }
  
    //入栈
    push(element) {
      this.items.push(element)
    }
  
    //出栈
    pop() {
      this.items.pop()
    }
  
    //查看并返回栈顶元素
    peek() {
      return this.items[this.items.length - 1]
    }
  
    //判断是否栈空
    isEmpty() {
      return this.items.length === 0;
    }
  
    //返回栈元素个数
    size() {
      return this.items.length
    }
  
  }
  
  

  测试：

  import {Stack} from "./stack"
   
  const stack = new Stack();
  
  stack.push("abc");
  stack.push("def");
  stack.push("ghi");
  stack.push("def");
  
  console.log(stack.items);
  console.log(stack.pop());
  console.log(stack.items);
  console.log(stack.peek());
  
  console.log(stack.isEmpty());
  console.log(stack.size());
  

2.3 应用

• 十进制转二进制

  十进制数一直除以2取余数，倒着取得到的一串余数，就是十进制数的二进制表示。第一次取的余数压入栈底，依次压入所有余数。

  export function dec2bin(num){
      //1.创建栈
      const stack = new Stack();
      //2.循环取余数直至商为0
      while(num>0){
          let remainder =num%2;
          num = Math.floor(num/2);//向下取整
          stack.push(remainder);
      }
      //3.反向拼接字符串
      let binString = "";
      while(!stack.isEmpty()){
          binString+=stack.pop();
      }
      return binString
  }
  

  测试

  import {Stack,dec2bin} from "./stack"
  
  console.log(dec2bin(100));
  

  打印结果

  1100100