在数据结构中栈是一种遵从后进先出(LIFO)原则的有序集合。新添加的或待删除的元素都保存在栈的末尾,称作栈顶,另一端就叫栈底。在栈里,新元素都靠近栈顶,旧元素都接近栈底。栈的形象描述可以比作一桶水、我们喝到的始终是最新倒进去的(假设水不存在混合的问题)。
我们先来构建一个栈类的基本结构:
function Stack(){
//属性及方法
}
有了一个基本结构,我们来开始构建栈的功能结构:
在这里我们采用数组来作为栈的一个基本保存结构,在构建中我们会首先声明一个items数组,之后的数据操作都会操作这个items。
首先实现的是他的添加功能,添加是像栈顶添加元素,我们默认数组的最右侧为栈顶,于是添加操作如下:
this.push = function(element){
items.push(element);
};
然后我们来实现pop方法,其返回栈顶元素,同时将其移除,根据我们的默认规则,我们就产生了如下代码:
this.pop = function(){
return items.pop()
}
如此这个栈的两个基本功能实现了,符合栈的先进后出特点,不允许他进行其他插入操作。接下来我们继续实现他的剩余功能。
peek的功能是返回栈顶元素,但不影响栈本身,这里我们直接返回数组的最后一个元素即可:
this.peek = function(){
return items[items.length-1]
}
下一个要实现的功能是isEmpty,这个也很简单,只需要判断这个数组长度是否为0即可:
this.isEmpyt = function(){
return items.length==0
}
然后我们再来实现size,这个和上面的原理相同,只需要返回数组的长度即可
this.sise = function(){
return items.length
}
最后来实现一个清空功能clear,只需要将数组清空即可:
this.clear = function(){
items = [];
}
我们可以内置一个print方法,来检测查看栈中的数据:
this.print = function(){
console.log(items.toString());
}
如此,栈的整个结构就已经创建完成了。
function Stack() {
var items = [];
this.push = function(element){
items.push(element);
};
this.pop = function(){
return items.pop();
};
this.peek = function(){
return items[items.length-1];
};
this.isEmpty = function(){
return items.length == 0;
};
this.size = function(){
return items.length;
};
this.clear = function(){
items = [];
};
this.print = function(){
console.log(items.toString());
};
}
栈已经实现了,下面我们对其进行一个简单的应用,使用栈来对十进制向其他进制转换。那么为什么要用栈来实现这个算法呢,我们以二进制为例,看一下二进制转换规则
进制转换的规则是将余数倒序输出,也就是先得到的余数后出来,这完全符合栈的一个结构特点,所以我们采用栈来进行构建算法。
function baseConverter(decNumber, base){
var remStack = new Stack(),
rem,
baseString = '',
digits = '0123456789ABCDEF';
while (decNumber > 0){
rem = Math.floor(decNumber % base);
remStack.push(rem);
decNumber = Math.floor(decNumber / base);
}
while (!remStack.isEmpty()){
baseString += digits[remStack.pop()];
}
return baseString;
}
在将十进制转成二进制时,余数是0或1;在将十进制转成八进制时,余数是0到8之间的数;但是将十进制转成16进制时,余数是0到8之间的数字加上A、B、C、D、E和F(对应10、11、12、13、14和15),通过循环移出栈顶元素来拼接成字符串,循环完成以后就构成了我们要实现的进制转换。