JavaScript实现栈结构Stack过程详解
JavaScript实现栈结构（Stack）
一、前言
1.1.
什么是数据结构？
数据结构就是在计算机中，存储和组织数据的方式。
例如：图书管理，怎样摆放图书才能既能放很多书，也方便取？
主要需要考虑两个问题：
操作一：新书怎么插入？操作二：怎么找到某本指定的书？
常见的数据结构：
数组（Aarray）栈（Stack）链表（LinkedList）图（Graph）散列表（Hash）队列（Queue）树（Tree）堆（Heap）
注意：数据结构与算法与语言无关，常见的编程语言都有直接或间接的使用上述常见的数据结构。
1.2.什么是算法？
算法（Algorithm）的定义
一个有限指令集，每条指令的描述不依赖于语言；接收一些输入（有些情况下不需要输入）；产生输入；一定在有限步骤之后终止；
算法通俗理解：解决问题的办法/步骤逻辑。数据结构的实现，离不开算法。
二、栈结构（Stack）
2.1.简介
数组是一个线性结构，并且可以在数组的任意位置插入和删除元素。而栈和队列就是比较常见的受限的线性结构。如下图所示：
栈的特点为先进后出，后进先出（LIFO：lastinfirstout）。
程序中的栈结构：
函数调用栈：A（B（C（D（））））：即A函数中调用B，B调用C，C调用D；在A执行的过程中会将A压入栈，随后B执行时B也被压入栈，函数C和D执行时也会被压入栈。所以当前栈的顺序为：A->B->C->D（栈顶）；函数D执行完之后，会弹出栈被释放，弹出栈的顺序为D->C->B->A;
递归：为什么没有停止条件的递归会造成栈溢出？比如函数A为递归函数，不断地调用自己（因为函数还没有执行完，不会把函数弹出栈），不停地把相同的函数A压入栈，最后造成栈溢出（StackOverfloat）
3.练习：
题目：
有6个元素6，5，4，3，2，1按顺序进栈，问下列哪一个不是合法的出栈顺序？
A：543612（√）B：453216（√）C：346521（×）D：234156（√）
题目所说的按顺序进栈指的不是一次性全部进栈，而是有进有出，进栈顺序为6->5->4->3->2->1。
解析：
- A答案：65进栈，5出栈，4进栈出栈，3进栈出栈，6出栈，21进栈，1出栈，2出栈（整体入栈顺序符合654321）;
- B答案：654进栈，4出栈，5出栈，3进栈出栈，2进栈出栈，1进栈出栈，6出栈（整体的入栈顺序符合654321）;
- C答案：6543进栈，3出栈，4出栈，之后应该5出栈而不是6，所以错误；
- D答案：65432进栈，2出栈，3出栈，4出栈，1进栈出栈，5出栈，6出栈。符合入栈顺序；
栈常见的操作：
- push（element）：添加一个新元素到栈顶位置；
- 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（该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；
- size（）：返回栈里的元素个数。这个方法和数组的length属性类似；
- toString（）：将栈结构的内容以字符串的形式返回。
2.2.封装栈类
代码实现：
//封装栈类
functionStack(){
//栈中的属性
this.items=[]
//栈的相关操作
//1.push():将元素压入栈
//方式一(不推荐)：给对象添加方法，其他对象不能复用
//this.push=()=>{
//}
//方式二(推荐)：给Stack类添加方法，能够多对象复用
Stack.prototype.push=function(element){
//利用数组item的push方法实现Stack类的pop方法
this.items.push(element)
}
//2.pop():从栈中取出元素
Stack.prototype.pop=()=>{
//利用数组item的pop方法实现Stack类的pop方法
returnthis.items.pop()
}
//3.peek():查看一下栈顶元素
Stack.prototype.peek=()=>{
returnthis.items[this.items.length-1]
}
//4.isEmpty():判断栈是否为空
Stack.prototype.isEmpty=()=>{
//两个小时的教训啊不是this.length(不是Stack对象的length，Stack类没有length属性啊)，而是Stack类中定义的数组items才有length属性呀
returnthis.items.length==0
}
//5.size():获取栈中元素的个数
Stack.prototype.size=()=>{
returnthis.items.length
}
//6.toString():以字符串形式输出栈内数据
Stack.prototype.toString=()=>{
//希望输出的形式：20101287
letresultString=''
for(letiofthis.items){
resultString+=i+''
}
returnresultString
}
}
测试代码：
//栈的使用 lets=newStack() 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
测试结果：
栈结构的简单应用：
利用栈结构的特点封装十进至转换为二进至的函数：
//简单应用：
//封装函数：将十进制转成二进制(十转二的运算最后倒叙取余的特点符合栈'先进后出')
letdec2bin=decNumber=>{
//1.定义一个栈对象，保存余数
varstack=newStack()
//2.循环操作
while(decNumber>0){
//2.1.获取余数并放入栈中
stack.push(decNumber%2)
//2.2.获取整除后的结果作为下一次运算的数字(floor:向下取整)
decNumber=Math.floor(decNumber/2)
}
//3.从栈中取出0和1
letbinaryString='';
leta=stack.items.length
while(stack.items.length!=0){
binaryString+=stack.pop();
}
returnbinaryString;
}
//测试代码
console.log(dec2bin(10));//103
console.log(dec2bin(100));//104
console.log(dec2bin(1000));//105
测试结果：
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