Golang如何实现数据结构Stack

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介绍Stack

在计算机科学中，stack（栈）是一种基本的数据结构，它是一种线性结构,具有后进先出（Last In First Out）的特点。

上述是通过对 ChatGPT 提问：数据结构stack。所得到的答案，我们这里拿出这句话的关键词：线性结构,后进先出。了解之后它的特性之后，应该如何实现呢，它应该包含哪些操作才叫stack呢？

通过ChatGPT的回答，我们可以知道我们需要实现的stack包含以下方法：

• Push

• Pop

• Peek

• Len

• Cap

• Clear

那就开始吧！

Stack

在 Golang 中，使用 struct结构体可以模拟出栈的结构，分别有存储元素的空间，栈的长度，栈的容量

type Element interface{}

type Stack struct {
	elements []Element
	top   int // 栈顶指针
	cap      int // 容量
}

Push

作用：Push 方法就是往stack的存储区域压入新的元素

// Push
func (stack *Stack) Push(element Element) (err error) {
	// top == cap时，栈满
	if stack.top >= stack.cap {
		return errors.New("the stack is full")
	}
	stack.elements[stack.top] = element
	stack.top++
	return nil
}

Pop

作用：Pop 方法是取出栈顶元素，并且在存储区域内删除

// Pop
func (stack *Stack) Pop() (ele Element, err error){
	// top == 0时，栈空
	if stack.top <= 0 {
		return nil, errors.New("the stack is empty")
	}
	ele = stack.elements[stack.top]
	// 在栈中清除当前元素
	stack.elements = append(stack.elements, stack.elements[:stack.top], stack.elements[stack.top+1:])
	stack.top--
	return ele, nil
}

Peek

作用：Peek 方法就是返回栈顶的值，但是不删除存储区域的元素

// Peek
func (stack *Stack) Peek() (ele Element, err error){
	if stack.top <= 0 {
		return nil, errors.New("the stack is empty")
	}
	ele = stack.elements[stack.top]
	return ele, nil
}

Len & Cap & Clear

• Len：返回栈的存储的元素个数

• Cap：当前栈的容量

• Clear：将栈清空

// Len
func (stack *Stack) Len() int{
	return stack.top
}

// Cap
func (stack *Stack) Cap() int{
	return stack.cap
}

// Clear
func (stack *Stack) Clear() {
	if stack.top <= 0 {
		return
	}
	// 重新分配一个空切片
	stack.elements = stack.elements[:0]
	stack.top = 0
}

为了方便使用，还可以提供一个创建栈的方法：NewStack

NewStack

// 初始化栈
func NewStack(cap int) *Stack {
	elements := make([]Element, cap)
	return &Stack{
		elements: elements,
		top:   0,
		cap:      cap,
	}
}

使用

package main

import "fmt"

func main() {
	stack := NewStack(5)
	for i := 0; i < 4; i++ {
		var ele Element = i
		stack.Push(ele)
	}

	element, _ := stack.Pop()
	fmt.Println(element)

	peekEle, _ := stack.Peek()
	fmt.Println(peekEle)

	fmt.Println(stack.Len())
	fmt.Println(stack.Cap())

	stack.Clear()
}

读到这里，这篇“Golang如何实现数据结构Stack”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。