數據結構之棧的應用

1.首先，什麼是棧？

棧是一種線性邏輯結構。只支持入棧和出棧操作，遵循後進先出的原則（FILO）。

2.js描述棧

  /*棧需要的操作：
    * 1.入棧 push（）
    * 2.出棧 pop（）：該方法將棧頂元素永久刪除
    * 3.預覽棧頂元素 peek（）：該方法只是返回棧頂元素，不會刪除棧頂元素。
    * 4.記錄棧頂位置的變量 top：（1）當元素入棧時，該變量增大；（2）元素出棧時，該變量減小。
    * 5.清空棧的方法 clear（）
    * 6.表示棧中元素個數的變量length
    * 7.查看棧是否爲空的方法 isEmpty（）
    *
    * 棧的實現：
    * js中我們採用了數組來模擬棧結構的實現。
    */

  // 棧類
  function Stack() {
    this.dataSource = [];
    this.top = 0;
    this.length = length;
    this.push = push;
    this.pop = pop;
    this.peek = peek;
    this.clear = clear;
    this.isEmpty = isEmpty;
  }

  function push(data) {
    this.dataSource[this.top++] = data;
  }

  function pop() { // 去元素的時候，從棧頂去元素，這裏從數組的最後一位去取元素
    return this.dataSource[--this.top] ;
  }

  function clear() {
    // 這裏將top值設置爲0，即可清空棧中元素了。因爲棧中元素的獲取是從top變量而來的。
    this.top = 0;
  }

  function peek() {
    // 因爲top始終指向的是，棧中下一個空位置，所以，減一
    return this.dataSource[this.top - 1];
  }

  function length() {
    return this.top;
  }

  function isEmpty() {
    return !!this.top;
  }

  const s = new Stack();

3.棧的應用

• 進制轉換
• 迴文判斷
• 括號匹配

 /*
   *棧的應用：
   *1.進制轉換
   *2.判斷字符串是否爲迴文
   * 3.括號匹配
   */

  // 1.進制轉換
  function mulBase(data, base) {
    const s = new Stack();
    do{ // 這裏處理了data爲0的情況

      s.push( String(data % base) );
      data = Math.floor(data / base);

    } while(data > 0);
    let converted = '';
    do {

      converted += s.pop();

    } while (s.top > 0);
    return converted;
  }
  
  // 2.判斷迴文
  // 爲什麼可以用棧呢？因爲迴文的判斷就是正向和反向是否一致就行，而棧的存取方式正好合適
 function isPalindrome(data) {
    
   const stringData = String(data),
   s = new Stack();
   [...stringData].forEach(ele => {
     s.push(ele);
   });
   return   [...stringData].every(ele => ele === s.pop());
 }

  //  3.括號匹配
  //  算術表達式： 12.3 + 23 / 12 + (3.14 * 14   返回括號缺失的位置
  function parenthesesMatching(data) {
      const stringData = String(data);
      const s = new Stack();
      for (let i = 0;i < stringData.length;i++) {
        const str = stringData.charAt(i);
        if (str === '(') { // 左括號
          s.push(str);
        }
        if (str === ')') { // 遇到右括號，則棧頂元素，出棧
          if(s.pop() !== '(') return false; // 出棧的元素，如果不是左括號，則false啦
        }
      }
      return s.length() === 0;
  }