Структура данных Stack.

В этой статье мы рассмотрим структуру данных Stack, методы работы с ним, скорость выполнения и примеры использования.

Простая структура данных, которая представляет собой упорядоченную коллекцию элементов, в которую добавляют элементы и затем убирают их в обратном порядке с одного конца, который обычно называется вершиной стека, т.е первый добавленный элемент удаляют последним, а последний добавленный - первым, правило звучит так "Последним пришел - Первым вышел" или LIFO от англ. "last in, first out".

1. Push: добавление элемента на вершину стека.
2. Peek: получение значения верхнего элемента без его удаления.
3. Pop: удаление элемента с вершины стека.
4. isEmpty: проверка, пуст ли стек. Возвращает true, если стек пуст и false в противоположном случае.

Операция добавления и удаления элементов в стеке и очереди занимает О(1), в то время как операции поиска и получение произвольного элемента имеют сложность O(n). Структура Stack может быть реализована с использованием различных абстрактных типов данных, например, массивов или связанных списков. Важно выбрать оптимальную реализацию в зависимости от задачи, так как эффективность работы со стеками может сильно различаться в зависимости от используемых методов.

В случае с массивами, стек реализуется очень просто, элементы добавляются и удаляются конца массива.

Структура Stack находит широкое применение в программировании:

- Управление вызовами функций в компьютерных программах (хранение локальных переменных и адреса возврата).

- Отмена и возврат действий в графических приложениях.

- Реализация алгоритмов обхода графов.

- Хранение временных данных в алгоритмах поиска и сортировки.

- Другие.

Таким образом, структура данных Stack является полезной вспомогательной структурой данных для решения каких-либо задач.

Например, она используются как важная часть механизма управления вызовами функций во время выполнения программы. Когда программа вызывает функцию, информация о вызове (аргументы функции, адрес возврата и локальные переменные) сохраняется в стеке. Когда функция завершает свою работу, соответствующая запись извлекается из стека, возвращая управление к месту, откуда была произведена вызов функции.

Спасибо за прочтение статьи, подписывайтесь на канал, в нем будут выходить новые интересные статьи и разборы задач с использованием структуры Stack.