数据结构与算法JavaScript描述——栈

栈就是和列表类似的一种数据结构，它可用来解决计算机世界里的很多问题。

栈是一种高效的数据结构，因为数据只能在栈顶添加或删除，所以这样的操作很快，而且容易实现。

栈的使用遍布程序语言实现的方方面面，从表达式求值到处理函数调用。

 

1.对栈的操作：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

栈是一种特殊的列表，栈内的元素只能通过列表的一端访问，这一端称为栈顶。

栈被称为一种后入先出的数据结构。

由于栈具有后入先出的特点，所以任何不在栈顶的元素都无法访问。

为了得到栈底的元素，必须先拿掉上面的元素。

对栈的两种主要操作是将一个元素压入栈和将一个元素弹出栈。入栈使用push() 方法，出栈使用pop() 方法。

另一个常用的操作是预览栈顶的元素。pop() 方法虽然可以访问栈顶的元素，但是调用该方法后，栈顶元素也从栈中被永久性地删除了。

peek() 方法则只返回栈顶元素，而不删除它。

 

为了记录栈顶元素的位置，同时也为了标记哪里可以加入新元素，我们使用变量top

当向栈内压入元素时，该变量增大；从栈内弹出元素时，该变量减小。

push()、pop() 和peek() 是栈的3 个主要方法，但是栈还有其他方法和属性。

clear() 方法清除栈内所有元素，length 属性记录栈内元素的个数。

我们还定义了一个empty 属性，用以表示栈内是否含有元素，不过使用length 属性也可以达到同样的目的。

 

2.栈的实现：

实现一个栈，当务之急是决定存储数据的底层数据结构。这里采用的是数组。

 

代码：

<script type="text/javascript">
/**
*    用数组dataStore 保存栈内元素，构造函数将其初始化为一个空数组。
*     变量top 记录栈顶位置 被构造函数初始化为0，表示栈顶对应数组的起始位置0。
*   如果有元素被压入栈，该变量的值将随之变化。
*/
function Stack(){
    this.dataStore = [];
    this.top = 0;
    this.push = push;
    this.pop = pop;
    this.peek = peek;
    this.clear = clear;
    this.length = length;
}

function push(element){
    this.dataStore[this.top] = element;
    this.top ++;
}

function pop(){
    this.top --;
    return this.dataStore[this.top];
}

/**
* 返回数组的第top-1 个位置的元素，即栈顶元素
*/
function peek(){
    return this.dataStore[this.top - 1];
}

/**
* 有时候需要知道栈内存储了多少个元素。
* length() 方法通过返回变量top 值的方式返回栈内的元素个数：
*/
function length(){
    return this.top;
}

/**
* 可以将变量top 的值设为0，轻松清空一个栈：
*/
function clear() {
    this.top = 0;
}

//测试代码
//倒数第二行返回undefined，这是因为栈被清空后，栈顶就没值了，这时使用peek() 方法预览栈顶元素，自然得到undefined。
var s = new Stack();
s.push("David");
s.push("Raymond");
s.push("Bryan");
console.log("length: " + s.length());                            //length: 3
console.log(s.peek());                                            //Bryan
var popped = s.pop();
console.log("The popped element is: " + popped);                //The popped element is: Bryan
console.log(s.peek());                                            //Raymond
s.push("Cynthia");
console.log(s.peek());                                            //Cynthia
s.clear();
console.log("length: " + s.length());                            //length: 0
console.log(s.peek());                                            //undefined
s.push("Clayton");
console.log(s.peek());                                            //Clayton

</script>