摘要:数组是计算机科学中最常用的数据结构,我们知道,在js中可以在数组的任意位置添加和删除元素。然而,我们在添加或者删除元素的时候还可以有更多的数据结构,有两种数据结构类似与数组,但在添加和删除元素的时候更为可控,他们就是栈和队列,这里主要用js来阐述一下栈的原理。
1. 什么是栈?
栈是一种遵循先进后出(LIFO)原则的有序集合,新添加或者待删除的元素都保存的栈的末尾,称作栈顶,在栈里,新元素都靠近栈顶,旧元素都靠近栈底。在现实生活中,也能发现很多栈的例子,如一摞书,最先放的只能最后取出(当然指的是在一定的规则下,不能乱取)。栈也被用在编程语言的编译器和内存中保存变量,方法调用等。
2. 用js模拟栈结构的具体思路
- 创建一个类来表示栈,如下:
function Stack () {
// 各种属性和方法的声明
}
- Stack类中所用的属性,首先,需要一种数据结构来保存栈里的元素,可以选择数组,如:
var items = []
- Stack中所用到的方法,如下:
1. push(element(s)) : 定义一个push方法来向栈顶添加一个或者多个元素
2. pop() : 移除栈顶的元素,同时返回被移除的元素
3. peek() : 返回栈顶的元素,并不对栈做任何的修改,也就是说该方法不会删除栈顶的元素,仅仅是返回他
4. isEmpty() : 判断栈是不是空栈,如果栈里面没有任何元素返回true,否则返回false
5. clear() : 移除栈里的所有元素
6. 返回栈里的元素个数这个方法和数组的length属性很类似
3. 编写Stack来实现上述提及到的方法
function Stack () {
// 定义一个数组,用来保存栈里面的元素
var items = []
/**
实现push方法,即往栈顶添加元素,因为存储栈元素的数据结构是数组,因此用数组的push
方法来实现
**/
this.push = function (element) {
items.push(element)
}
/***
实现pop方法,该方法用来移除栈里的元素,遵循先进后出的原则LIFO,可以借用数组的
pop方法来实现,数组的pop方法用来从数组的前面删除元素,并返回被删除的元素
***/
this.pop = function () {
return items.pop()
}
// ps: 通过push和pop我们就可实现元素的增加和删除,而且遵循了先进后出的原则
/***
实现peek方法,用于返回栈顶的元素,因此可以知道往栈里面最后添加的元素,
因为内部是用数组来保存得,所以可以用下标来访问具体元素
***/
this.peek = function () {
return items[items.length -1]
}
/***
实现isEmpty(),该方法判断栈是不是为空,是返回true,否则返回false
***/
this.isEmpty = function () {
return items.length === 0
}
/***
实现size方法,类似与数组的length属性,但是栈是一种集合,因此最好用size方法来表示
***/
this.size = function () {
return items.length
}
/***
实现clear,用于清空栈
***/
this.clear = function () {
items = []
// ps: 多次调用pop方法,也能清空栈,但是一般不会这么操作
}
}
4. 使用Stack类
4.1 基本用法
// 先将Stack类实例化
var stack = new Stack()
console.log(stack.size()) // 0
stack.push(2)
stack.push(6)
console.log(stack.size()) // 2
console.log(stack.peek()) // 6
console.log(stack.isEmpty()) // false
4.2 用Stack栈结构来实现一个进质转换(将十进制转化为任何进质)
/***
param1: 要转换的数
param2: 进位基数,
**/
function baseConverter(decNumber, base) {
var remStack = new Stack(), // 实例化Stack
rem, // 余数
baseString = '' , // 最终返回转换后的数
digits = '0123456789ABCDEF';// 做一个映射
while (decNumber > 0) {
rem = Math.floor(decNumber % base); // 十进制向其他进质转化,除基取余
remStack.push(rem); // 将得到的余数存起来
decNumber = Math.floor(decNumber / base) // 得到的整数部分继续参数运算
}
while (!remStack.isEmpty()) {
baseString += digits[remStack.pop()] // 后进先出,
}
return baseString
}
// 使用,将十进制的200分别转化为2,8,16进质
console.log(baseConverter(200, 2)) // 11001000
console.log(baseConverter(200, 8)) // 310
console.log(baseConverter(200, 16)) // C8
总结:用js模拟了栈数据结构,必须注意的是要遵需先进后出的原则。