JavaScript中Stack的实现

在本文中，我们将使用Javascript实现堆栈数据结构。堆栈是非常有用的数据结构，具有广泛的应用范围。堆栈是一种线性数据结构，其中元素的添加或删除遵循特定顺序，即LIFO(后进先出)和FILO(后进先出)。
注意：假设堆栈可以动态增长，我们不考虑溢出情况。

让我们看一下使用Java脚本中的数组的堆栈类的示例：-
例子：

// Stack class
class Stack {
  
    // Array is used to implement stack
    constructor()
    {
        this.items = [];
    }
  
    // Functions to be implemented
    // push(item)
    // pop()
    // peek()
    // isEmpty()
    // printStack()
}

如您所见，上面的定义创建了一个堆栈类的框架，其中包含一个构造函数，在该构造函数中我们声明了一个实现堆栈的数组。因此，随着堆栈类对象的创建，该构造函数将被自动调用。

现在让我们看一下每种方法的实现：

1. 推送：将元素添加到堆栈中

   // push function
   push(element)
   {
       // push element into the items
       this.items.push(element);
   }
   

   此方法在堆栈顶部添加一个元素。

2. Pop()：从堆栈中删除一个元素，如果在空堆栈上调用该函数，则表示“下溢”

   // pop function
   pop()
   {
       // return top most element in the stack
       // and removes it from the stack
       // Underflow if stack is empty
       if (this.items.length == 0)
           return "Underflow";
       return this.items.pop();
   }
   

   此方法返回堆栈的最上层元素并将其删除。在空堆栈上调用时返回下溢。

3. Peek()：返回堆栈中最上面的元素，但不删除它。

   // peek function
   peek()
   {
       // return the top most element from the stack
       // but does'nt delete it.
       return this.items[this.items.length - 1];
   }
   

   返回最上面的元素而不将其从堆栈中删除。

辅助方法

这是Stack执行的三个基本操作，我们可以声明一些帮助程序方法，这些方法在使用Stack时很有用。

1. isEmpty()：如果堆栈为空，则返回true

   // isEmpty function
   isEmpty()
   {
       // return true if stack is empty
       return this.items.length == 0;
   }
   

   如果堆栈为空，则返回true。

2. printStack()：此方法返回一个字符串，该字符串中堆叠了堆栈的所有元素。

   // printStack function
   printStack()
   {
       var str = "";
       for (var i = 0; i < this.items.length; i++)
           str += this.items[i] + " ";
       return str;
   }
   

   注意：根据需要，可以在Stack类中声明不同的helper函数。现在，完成定义堆栈类的操作后，就可以使用它了。

样例功能

在此示例中，我们将创建一个堆栈类的对象并测试它的一些功能。

// creating object for stack class
var stack = new Stack();
  
// testing isEmpty and pop on an empty stack
  
// returns false
console.log(stack.isEmpty()); 
  
// returns Underflow
console.log(stack.pop()); 

堆栈类的其他一些功能
例子 ：

// Adding element to the stack
stack.push(10);
stack.push(20);
stack.push(30);
  
// Printing the stack element
// prints [10, 20, 30]
console.log(stack.printStack());
  
// returns 30
console.log(stack.peek());
  
// returns 30 and remove it from stack
console.log(stack.pop());
  
// returns [10, 20]
console.log(stack.printStack()); 

一旦我们完成了堆栈类的实现和测试，现在就可以在不同的应用程序中使用它了。

应用程序：后缀表达的评估

在此示例中，我们将使用上面的堆栈类来评估后缀表达式

// Performs Postfix Evaluation on a given exp
function postFixEvaluation(exp)
{
    var stack = new Stack();
    for (var i = 0; i < exp.length; i++) {
        var c = exp[i];
        if (!isNaN(c))
            stack.push(c - '0');
        else {
            var val1 = stack.pop();
            var val2 = stack.pop();
            if (val1 == "Underflow" || val2 == "Underflow")
                return "Can't perform postfix evaluation";
            switch (c) {
            case '+':
                stack.push(val2 + val1);
                break;
  
            case '-':
                stack.push(val2 - val1);
                break;
  
            case '/':
                stack.push(val2 / val1);
                break;
  
            case '*':
                stack.push(val2 * val1);
                break;
            }
        }
    }
  
    return stack.pop();
}
  
// calling the above method
// returns 9
console.log(postFixEvaluation("235*+8-")); 
  
// returns postfix evaluation can't be performed
console.log(postFixEvaluation("23*+"));