什么是栈?
栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
显示生活中也能发现很多栈的例子,如书本的堆放和取出,叠盘子等。栈也被用在编程语言的编译器和内存中保存变量、方法调用等。JavaScript的基本类型变量就保存在栈中。在计算机中,栈运用的经典例子就是保存历史记录,例如Ctrl+Z这种撤回操作的实现。
JavaScript实现栈
栈是一种先进后出的数据结构,我们最容易想到的就是JS中数组的push、pop操作。用数组保存栈结构,这是一种最简便的实现形式。另外一种就是使用对象和指针保存栈结构的形式。两者的区别是,用数组存储栈元素,在处理大量数据的时候,需要迭代整个数组,大部分方法的时间复杂度是O(n),而采用对象的形式能直接通过属性获取元素。
接来下我们分别实现两种方法,主要实现栈的以下几个主要功能:
- push(element): 添加元素到栈顶。
- pop():移除栈顶元素,同时返回被修改的元素。
- peek():返回栈顶元素,不对栈做任何修改。
- isEmpty():检查栈是否为空,返回一个Boolean值。
- clear():清空栈元素。
- size():返回栈里元素的个数。
数组存储实现
class StackByArray {
constructor() {
this.items = [];
}
push(element){
this.items.push(element);
}
pop(){
return this.items.pop();
}
peek(){
return this.items[this.items.length-1];
}
isEmpty(){
return this.items.length === 0;
}
clear(){
this.items = []
}
size(){
return this.items.length;
}
}
对象存储实现
class StackByObject {
constructor() {
this.count = 0;
this.items = {};
}
push(element) {
this.items[this.count] = element;
this.count++;
}
pop() {
// 先判空,确定对象内是否还有该属性值
if (this.isEmpty()) {
return undefined;
}
this.count--;
const result = this.items[this.count];
delete this.items[this.count];
return result;
}
peek() {
return this.items[this.count - 1];
}
isEmpty() {
return this.count === 0;
}
clear() {
this.count = 0;
this.items = {};
}
size() {
return this.count;
}
// 需要手动实现toString打印
toString(){
if(this.isEmpty()){
return '';
}
let s = `${this.items[0]}`;
for(let i = 1;i< this.count;i++){
s += `,${this.items[i]}`;
}
return s;
}
}
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