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javascript数据结构与算法-栈

定义

栈作为一种数据结构,是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。栈具有记忆作用,对栈的插入与删除操作中,不需要改变栈底指针。 栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top),另一端为栈底(bottom);栈底固定,而栈顶浮动;栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈(PUSH),删除则称为退栈(POP)。栈也称为后进先出表。

方法和属性

  • push方法 入栈
  • pop方法 删除栈顶的元素
  • peek方法 查看当前栈顶的元素
  • isEmpty方法
  • size方法
  • toString方法 打印出所有元素
  • length属性 栈的元素个数
  • list属性 存储栈
    下面是出栈和入栈的示意图,照片来自网络

代码实现栈

这里我们用js数组来模拟栈,应为js是一门强大的高级语言,数组的push和pop方法在栈中也同样适用

class Stack {
  constructor() {
    this.list = [];
    this.length = 0;
  }
  push(value) {
    this.length++;
    this.list.push(value);
  }
  pop() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    this.length--;
    return this.list.pop();
  }
  isEmpty() {
    return this.length === 0;   
  }
  size() {
    return this.length;
  }
  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    return this.list[this.length - 1];
  }
  toString() {
    if (this.isEmpty()) {
      return '';
    }
    let objString = `${this.list[0]}`;
    for (let i = 1; i < this.length; i++) {
      objString = `${objString},${this.list[i]}`;
    }
    return objString;
  }
}
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或者用对象来实现栈,但是没有数组原生的那些函数了

入栈的时候,索引会变成对象的下标,就能set和get了

class Stack {
  constructor() {
    this.length = 0;
    this.items = {};
  }
  push(element) {
    this.items[this.length] = element;
    this.length++;
  }
  pop() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    this.length--;
    const result = this.items[this.length];
    delete this.items[this.length];
    return result;
  }
  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    return this.items[this.length - 1];
  }
  isEmpty() {
    return this.length === 0;
  }
  size() {
    return this.length;
  }
  clear() {
    /* while (!this.isEmpty()) {
        this.pop();
      } */
    this.items = {};
    this.length = 0;
  }
  toString() {
    if (this.isEmpty()) {
      return '';
    }
    let objString = `${this.items[0]}`;
    for (let i = 1; i < this.length; i++) {
      objString = `${objString},${this.items[i]}`;
    }
    return objString;
  }
}
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用ts实现一遍

class Stack<T> {
  private count: number;
  private items: any;

  constructor() {
    this.count = 0;
    this.items = {};
  }

  push(element: T) {
    this.items[this.count] = element;
    this.count++;
  }

  pop() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    this.count--;
    const result = this.items[this.count];
    delete this.items[this.count];
    return result;
  }

  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    return this.items[this.count - 1];
  }

  isEmpty() {
    return this.count === 0;
  }

  size() {
    return this.count;
  }

  clear() {
    /* while (!this.isEmpty()) {
      this.pop();
    } */

    this.items = {};
    this.count = 0;
  }
  toString() {
    if (this.isEmpty()) {
      return '';
    }
    let objString = `${this.items[0]}`;
    for (let i = 1; i < this.count; i++) {
      objString = `${objString},${this.items[i]}`;
    }
    return objString;
  }
}
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存在的问题

尽管代码看起来还行,但是我们发现list时公用的,es6貌似不能声明私有变量和私有函数,毕竟别的语言的 private 太强大了,网上有很多种实现形式,目前比较让人认可的,主要是weakmap和symbol两种,但我觉得这样写代码也太不优雅了,先公共着吧,hhhhh

用栈实现10进制向n进制转换

我们知道二进制是除2取余再从下往上拿余数,取余数是%,从下往上拿余数和从循环栈顶拿元素相似。同理转8 进制就是除8取余.... 实现思路:

  • 最高位为 num % base 然后直接压入栈;
  • 使用 num / base 来代替 num ;
  • 重复上面的步骤,直到 n 为 0 ,并且没有余数;
  • 以此将栈内元素弹出,直到栈空,并依次将这些元素排列,就得到了转换后的形式
let mulBase =(num,base)=>{
    let s = new Stack();
    while(num>0){
        s.push(num%base);
        num = Math.floor(num/=base);
    }
    var converted = "";
    while(s.size()>0){
        converted+=s.pop();
    }
    return converted;
} 
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用栈实现回文判断

实现思路:将字符串的每一次一次入栈,探后循环出栈,判断出栈后的字符串和原来的字符串是否是相等的,若一致,则是回文

let isPalindrome=(str)=>{
    let s = new Stack();
    for(let i = 0;i<str.length;i++){
        // 依次入栈
        s.push(str[i]);
    }
    let newStr = "";
    while(s.size()>0){
        newStr+=s.pop();
    }
    if(newStr===str){
        return true;
    }else{
        return false;
    }
}
console.log(isPalindrome("123321")) // true
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另一种方法字符串直接翻转就好了

 let isPalindrome =( word )=>{
    return String(word).split('').reverse().join('') == word ? true : false;
}
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