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如何用JavaScript實作一個棧

不言原創: 2018-07-11 16:54:124627瀏覽

這篇文章主要介紹了關於如何用JavaScript實現一個棧，有著一定的參考價值，現在分享給大家，有需要的朋友可以參考一下

什麼是棧（Stack）

如何用JavaScript實作一個棧

堆疊是一種遵從後進先出（LIFO）原則的有序集合。
新加入的或待刪除的元素都保存在堆疊的結尾，稱為堆疊頂，另一端叫堆疊底部。
在堆疊裡，新元素都靠近棧頂，舊元素都接近棧底

現實中的範例

# #在生活中也能發現很多堆疊的例子。例如，廚房裡堆疊的盤子，總是疊在上方的先被使用；輸入框內容進行刪除時，總是最後輸入的先刪除；彈夾中的子彈，越後裝入的，越先發射.. ....

手動實作一個堆疊首先，建立一個類別來表示堆疊

function Stack () { }

我們需要選擇一個資料結構來保存堆疊裡的元素，可以選擇數組<pre class="brush:php;toolbar:false">function Stack(){ var items = []; //用来保存栈里的元素 }</pre>接下來，為堆疊添加一些方法

push(element(s));   //添加新元素到栈顶
pop();              //移除栈顶的元素，同时返回被移除的元素
peek();             //返回栈顶的元素，不对栈做任何修改
isEmpty();          //如果栈里没有任何元素就返回true，否则false
clear();            //移除栈里的所有元素
size();             //返回栈里的元素个数,类似于数组的length属性

我們需要實作的第一個方法時push。用來往棧裡加入新元素，有一點很重要：方法只加到棧頂，也就是棧的末端。所以，可以這樣寫：

this.push = function (element) {
    items.push(element);
}

利用數組的push方法，就可以實現在堆疊頂部末尾添加新的元素了。

接著，來實作

pop

方法，用來實作移除堆疊裡的元素。棧遵從LIFO（後進先出）原則。移出去的是最後加進去的元素。因此，可以使用陣列的pop方法。

this.pop = function () {
    return items.pop();
}

這樣一來，這個堆疊自然就遵從了LIFO原則現在，再來為這個堆疊添額外的輔助方法。

如果想知道堆疊裡最後加入的元素是什麼，可以用

peek

方法。這個方法會回傳棧頂的元素<pre class="brush:php;toolbar:false">this.peek = function () { return items[items.length-1]; }</pre>因為類別內部是用陣列保存元素的，所以這裡存取數組最後一個元素用

length-1

下一個要實作的方法是

isEmpty

,如果堆疊為空的話，就回傳true，否則回傳false：

this.isEmpty = function () {
    return items.length == 0;
}

使用isEmpty方法，就能簡單地判斷堆疊內部是否為空。

類似於陣列地length屬性，我們也可以實作堆疊地length。

this.size = function () {
    return items.length;
}

因為堆疊地內部使用陣列保存元素，所以陣列地length就是堆疊的長度。

實作

clear

方法，clear方法用來清空堆疊中所有的元素。最簡單的實作方法是：

this.clear = function () {
    items = [];
}

其實多次呼叫pop方法也可以，但沒有這個方法來的簡單快速。

最後，為了檢查堆疊裡的內容，還需要實作一個輔助方法：

。它會把堆疊裡的元素都輸出到控制台：

this.print = function () {
    console.log(items.toString());
}

至此，我們就完整地創建了一個

堆疊

!

堆疊的完整程式碼

function Stack(){

    var items = [];     //用来保存栈里的元素

    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());
    }
}

使用Stack類別

堆疊已經建立好了，我們來測試一下如何用JavaScript實作一個棧

#首先，來初始化Stack類別。然後，驗證一下堆疊是否為空

var stack = new Stack();
console.log(stack.isEmpty());         //控制台输出true

接下來，往堆疊裡面加入元素：

stack.push(5);
stack.push(8);

如果呼叫peek方法，很明顯將會輸出8，因為它是堆疊頂端的元素：

console.log(stack.peek());            //控制台输出8

再增加一個元素：

stack.push(11);
console.log(stack.size());            //控制台输出3

我們往堆疊裡又加入了11。如果呼叫size方法，輸出為3，因為堆疊裡有三個元素（5，8和11）。如果這時候呼叫isEmpty方法，會看到輸出了false（因為此時堆疊不為空）。最後，再來往裡面加入一個元素：

stack.push(15);

然後，呼叫兩次pop方法從堆疊中移除兩個元素：###

stack.pop();
stack.pop();
console.log(stack.size());            //控制台输出2
stack.print();                        //控制台输出[5,8]

###到這裡，整個堆疊的功能測試完成。 ######用堆疊來解決問題######使用堆疊來完成進位轉換。 ######現實生活中，我們主要用10進制，但在計算科學中，二進制非常重要，因為電腦裡所有的內容都是用二進制數字0和1來表示的。大學的電腦課都會先教進制轉換。以二進位為例：############

function pideBy2 (decNumber) {

    var remStack = new Stack(),
    rem,
    binaryString = '';

    while (decNumber>0) {  //{1}
        rem = Math.floor(decNumber % 2);  //{2}
        remStack.push(rem);  //{3}
        decNumber = Math.floor(decNumber / 2);  //{4}
    }

    while (!remStack.isEmpty()) {  //{5}
        binaryString += remStack.pop().toString();
    }

    return binaryString;
}

###這段程式碼裡，當結果滿足和2做整除的條件時，（行{1}），我們會得到目前結果和2的餘數，放到堆疊裡（行{2}、{3}）。然後讓結果和2做整除（行{4}）######註：JavaScript有數字型，但它不會區分時整數還是浮點數。因此，要使用Math.floor函數讓除法的運算只傳回整數部分。 ######最後，用pop方法把堆疊中的元素都移除，把出棧的元素連接成字串（行{5}）。 ######測試一下：###

console.log(pideBy2(520));      //输出1000001000
console.log(pideBy2(10));       //输出1010
console.log(pideBy2(1000));     //输出1111101000

###接下來，可以輕鬆的修改上面的演算法，使它能夠把十進位轉換為任何進位。除了讓十進制數字和2整除轉成二進制數，還可以傳入其他任意進制的基數作為參數，就像下面的演算法一樣：###

function baseConverter (decNumber, base) {

    var remStack = new Stack(),
    rem,
    baseString = '';
    digits = '0123456789ABCDEF';     //{6}

    while (decNumber>0) {  
        rem = Math.floor(decNumber % base);
        remStack.push(rem);  //{3}
        decNumber = Math.floor(decNumber / base);
    }

    while (!remStack.isEmpty()) {
        baseString += digits[remStack.pop()];  //{7}
    }

    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，余数时0-8之间的数；但是将十进制转成十六进制时，余数时0-9之间的数字加上A、B、C、D、E、F（对应10、11、12、13、14和15）。因此，需要对栈中的数字做个转化才可以（行{6}、{7}）。

来测试一下输出结果：

console.log(baseConverter(1231,2));      //输出10011001111
console.log(baseConverter(1231,8));      //输出2317
console.log(baseConverter(1231,16));     //输出4CF

显然是正确的。

小结

我们用js代码自己实现了栈。并且通过进制转换的例子来实际应用了它。栈的应用实例还有很多，比如平衡圆括号和汉诺塔。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，更多相关内容请关注PHP中文网！

如何用JavaScript實作一個棧

什麼是棧（Stack）

現實中的範例

,如果堆疊為空的話，就回傳true，否則回傳false：

使用isEmpty方法，就能簡單地判斷堆疊內部是否為空。

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小结

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