資料結構與演算法分析——棧

g-sabo發表於2019-12-05
資料結構演算法

棧是一種操作受限的線性表，只支援在一端進行插入和刪除操作（入棧和出棧）。後進先出、先進後出是它最大的特點。當某個資料集合只在一端插入和刪除資料，並滿足先進後出的特性時，就可以選擇棧這種資料結構。

資料結構與演算法分析——棧

棧既可以通過陣列實現，也可以通過連結串列來實現。用陣列實現的棧，我們叫作順序棧，用連結串列實現的棧，我們叫作鏈式棧。不管基於陣列還是連結串列，入棧、出棧的時間複雜度都為 O(1)。

class stack {
    private $size;
    private $top = -1；
    private $stack = array();
    public function __construct( $size ){
       $this->size = $size ;
    }
    #判斷棧是否為空
    public function isEmpty() {
        return ( $this->top == -1 ? true : false ) ;
    }
    #判斷棧是否已滿
    public function isFull(){
        return ( $this->top < $this->size-1 ? false : true);
    }
    #入棧
    public function pushStack( $data ) {
        if( $this->isFull() ){
            return false;
        }
        $stack[] = $data;
        $top++;
        return true;
    }
    #出棧
    public function popStack(){
        if( $this->isEmpty() ){
            return false;
        }
        unset( $stack[ $top ] );
        $top--;
        return true;
    }
}

基於棧結構對資料存取採用 " 先進後出、後進先出 " 原則的特點，它可以用於實現很多功能。

1，瀏覽器的回退、前進功能。

2，括號匹配問題。

3，數值的進位制轉換功能。

拿括號匹配做個例子：
這裡我們假設只有圓括號、方括號和花括號。{[](){}}或 [{()}] 等是合規的格式，而 {[}()] 為不合規的格式。

  1. 從左向右依次掃描字串，當掃描到左括號時，將其入棧；
  2. 當掃描到右括號時，從棧頂取出左括號。如果匹配，則繼續掃描字串。如果不匹配或棧空，說明是不合規格式。
  3. 當字串掃描結束，如果棧空，則是合規字元。如果棧不空，則是不合規格式。

額外說下瀏覽器的前進和後退功能。

我們可以使用兩個棧，m 和 n，將瀏覽的頁面依次壓入棧 m中。當點選後退按鈕時，依次從棧 m 中出棧，並依次放入棧 n 中。當我們點選瀏覽器的前進按鈕時，我們依次從棧 n 中取出資料，放入棧 m 中。當棧 m 中沒有資料時，那就說明沒有頁面可以繼續後退瀏覽了。當棧 n 中沒有資料，那就說明沒有頁面可以點選前進按鈕瀏覽了。這樣，瀏覽器的前進和後退功能就實現了。

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