更新時間:2020-04-16 14:00:02 來源:動力節點 瀏覽2328次
數據結構中的棧不要與Java中的棧混淆,他們倆不是一回事,數據結構中的棧是一種受限制的線性表,棧具有先進后出、后進先出的特點,因為棧只允許訪問最后一個數據項,即最后插入的數據項。也許你會有疑問,棧既然有這么多限制,為什么不用數組或者鏈表而使用棧?在開發中,我們有特定的場景,根據特定的場景去選用數據結構,棧的適用場景非常多,比如瀏覽器的前進與后退、字符串括號的合法性等,我們使用棧來實現就比較好,因為棧相對數組、鏈表來說對外提供的接口要少很多,接口少了,出錯的概率就減少了,對風險的可控性就提高了。
實現一個棧
從棧的定義中可以看出,棧主要有兩個操作,一個是新增一條數據,我們叫做入棧,另一個是獲取一條數據,稱為出棧,下面兩張圖是入棧出棧示意圖。
棧的實現有兩種方式,一種是基于數組實現的,我們叫作順序棧,另一種是基于鏈表實現的,我們叫作鏈式棧。下面是兩種棧的實現代碼
基于數組的順序棧
基于鏈表的鏈式棧
棧的實現比較簡單,因為棧涉及的操作不多,主要就入棧和出棧兩個操作。
棧的應用
檢測字符串括號的合法性
我們有時候需要檢測字符串括號的合法性,即一個左括號需要匹配一個右括號,這個我們可以使用棧來實現。我們可以從一個合法的括號來理解為什么使用棧?如果括號使用合法,最后一個左括號跟第一個右括號是匹配的,倒數第二個左括號和第二個右括號匹配的,以此類推,這符合我們棧的特性先進后出。
假設我們有三種括號:圓括號()、方括號[]和花括號{},我們使用棧來檢測括號的合法性。我們將左括號全部壓棧,當出現右括號時,我們就進行匹配,這時候有如下三種情況:
棧為空,說明沒有左括號,括號使用不合法
棧中取出來的左括號跟右括號不匹配,括號使用不合法
棧中取出的左括號跟右括號匹配,括號使用暫時合法
當整個字符串都掃描完成后,檢測棧中是否還有值,如果棧為空,則說明括號使用合法,反正,則括號使用不合法。
實現代碼
瀏覽器前進、后退功能
我們使用瀏覽器都知道,瀏覽器可以前進、后退功能,瀏覽器的前進后退也符合棧的特點,我們最先訪問的網頁肯定要最后才能倒回去。我們一起來看看棧怎么實現這個功能?
我們需要定義兩個棧,我們將首次訪問的頁面壓棧到第一個棧中,當點擊后退時,從第一個棧中取出數據放入到第二個棧,當點擊前進按鈕時,從第二個棧取出數據放入第一個棧。當第一個棧沒有數據時,說明沒有頁面可以點擊后退了,當第二個棧沒有數據時,說明沒有頁面可以點擊前進了。這樣我們就通過棧實現了瀏覽器前進、后退功能。
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