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js數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法(二)棧和隊列

jsummer / 566人閱讀

摘要:對于棧來說,這個表尾稱為棧的棧頂,相應的表頭稱為棧底。棧和隊列的區(qū)別棧的插入和刪除操作都是在一端進行的,而隊列的操作卻是在兩端進行的。出棧操作出棧操作就是在棧頂取出數(shù)據(jù),棧頂指針隨之下移的操作。

基本概念

棧和隊列都是動態(tài)的集合,在棧中,可以去掉的元素是最近插入的哪一個。棧實現(xiàn)了后進先出。在隊列中,可以去掉的元素總是在集合中存在的時間最長的那一個。隊列實現(xiàn)了先進先出的策略。

棧的官方定義:棧(Stack)是一個后進先出(Last in first out,LIFO)的線性表,它要求只在表尾進行刪除和插入操作。對于棧來說,這個表尾稱為棧的棧頂,相應的表頭稱為棧底。入棧使用push()方法。出棧使用pop()方法。

最開始棧中不含有任何數(shù)據(jù),叫做空棧,此時棧頂就是棧底。然后數(shù)據(jù)從棧頂進入,棧頂棧底分離,整個棧的當前容量變大。數(shù)據(jù)出棧時從棧頂彈出,棧頂下移,整個棧的當前容量變小。

我們把作用于隊列上的INSERT操作稱為入隊(Enqueue),把作用于隊列上的DELETE操作稱為出隊(Dequeue)。我們使用變量top來記錄棧頂元素的位置和標記哪里可以加入新的元素,當向棧內(nèi)壓入元素時,該變量增大;從棧內(nèi)彈出元素時,該變量減小。

棧和隊列的區(qū)別

棧的插入和刪除操作都是在一端進行的,而隊列的操作卻是在兩端進行的。

typedef struct
{
    ElemType *base;
    ElemType *top;
    int stackSize;
}sqStack;

這里定義了一個順序存儲的棧,它包含了三個元素:base,top,stackSize。

其中base是指向棧底的指針變量,top是指向棧頂?shù)闹羔樧兞?,stackSize指示棧的當前可使用的最大容量。

創(chuàng)建一個棧
#define STACK_INIT_SIZE 100

initStack(sqStack *s)
{
    s->base = (ElemType *)malloc( STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType) );
    if( !s->base )
        exit(0);

    s->top = s->base;   // 最開始,棧頂就是棧底
    s->stackSize = STACK_INIT_SIZE;
}
入棧操作

入棧操作又叫壓棧操作,就是向棧中存放數(shù)據(jù)。

入棧操作要在棧頂進行,每次向棧中壓入一個數(shù)據(jù),top指針就要+1,知道棧滿為止。

出棧操作

出棧操作就是在棧頂取出數(shù)據(jù),棧頂指針隨之下移的操作。

每當從棧內(nèi)彈出一個數(shù)據(jù),棧的當前容量就-1。

隊列的順序存儲結(jié)構(gòu)

入隊列操作其實就是在隊尾追加一個元素,不需要任何移動,時間復雜度為O(1)。

出隊列則不同,因為我們已經(jīng)架設(shè)下標為0的位置是隊列的隊頭,因此每次出隊列操作所有元素都要向前移動。

棧的方法和屬性
push():入棧操作
pop():出棧操作(返回棧頂元素并刪除t)
peak():返回棧頂元素而不刪除它
clear():清除棧內(nèi)所有元素
length():記錄棧內(nèi)元素的個數(shù)
empty屬性:表示棧內(nèi)是否含有元素
棧的實現(xiàn)
function Stack(){
    this.dataStore = [];
    this.top = 0;
    this.push = push;
    this.pop = pop;
    this.peek = peek;
}

用一個數(shù)組dataStore來保存棧內(nèi)元素,變量top記錄棧頂位置

push()方法

先來實現(xiàn)push()方法,當向棧中壓入一個新元素時,需要將其保存在數(shù)組中變量top對應的位置,然后將top值加1:

 function push(element){
        this.dataStore[this.top++] = element;//top值加1,指向下一個空位置
    }
pop()方法
function pop(){
    return this.dataStore[--this.top];//pop方法與push相反
}
peek()方法

peek方法返回數(shù)組的第一個top-1位置的元素,即棧頂元素:

function peek(){
    return this.dataStore[this.top-1];
}
length()方法

length方法通過返回變量top值的方法返回棧內(nèi)的元素的個數(shù):

function length(){
    return this.top;
}
clear()方法

將變量top的值設(shè)為0,就可以清空一個棧了:

function clear(){
    this.top = 0;
}

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