Bu eğiticide, yığın veri yapısı ve Python, Java ve C / C ++ 'daki uygulaması hakkında bilgi edineceksiniz.
Yığın, programlamada yararlı bir veri yapısıdır. Tıpkı üst üste tutulan tabak yığını gibidir.
Bir plaka yığınına benzer yığın gösterimi
Böyle bir yığın tabakla yapabileceğiniz şeyleri düşünün
- Üstüne yeni bir tabak koyun
- Üst plakayı çıkarın
Plakayı altta istiyorsanız, önce üstteki tüm plakaları çıkarmanız gerekir. Böyle bir düzenlemeye Son Giren İlk Çıkar denir - ilk çıkan öğe olan son öğe.
LIFO Yığın Prensibi
Programlama açısından, yığının en üstüne bir öğe koymaya itme , bir öğeyi kaldırmaya ise pop denir .
Yığın İtme ve Açma İşlemleri
Yukarıdaki resimde, 2. madde en son tutulmuş olmasına rağmen, önce kaldırılmıştır - bu nedenle , Son Giren İlk Çıkar (LIFO) ilkesini izler .
C, C ++, Java, Python veya C # gibi herhangi bir programlama dilinde bir yığın uygulayabiliriz, ancak spesifikasyon hemen hemen aynıdır.
Yığının Temel İşlemleri
Yığın, aşağıdaki işlemlere izin veren bir nesnedir (soyut bir veri türü - ADT):
- İtme : Bir yığının üstüne bir öğe ekleyin
- Pop : Bir yığının üstünden bir öğeyi kaldırın
- IsEmpty : Yığının boş olup olmadığını kontrol edin
- IsFull : Yığının dolu olup olmadığını kontrol edin
- Peek : En üstteki öğenin değerini, onu çıkarmadan alın
Yığın Veri Yapısının Çalışması
İşlemler şu şekilde çalışır:
- Yığındaki en üst öğeyi izlemek için TOP adlı bir işaretçi kullanılır.
- Yığını başlatırken, karşılaştırarak yığının boş olup olmadığını kontrol edebilmemiz için değerini -1 olarak ayarladık
TOP == -1. - Bir öğeyi ittiğimizde, TOP'un değerini artırırız ve yeni öğeyi TOP'un gösterdiği konuma yerleştiririz.
- Bir öğeyi patlatırken, TOP ile gösterilen öğeyi döndürür ve değerini düşürürüz.
- İtmeden önce yığının zaten dolu olup olmadığını kontrol ediyoruz
- Patlamadan önce, yığının zaten boş olup olmadığını kontrol ediyoruz
Yığın Veri Yapısının Çalışması
Python, Java, C ve C ++ 'da Yığın Uygulamaları
En yaygın yığın uygulaması dizileri kullanmaktır, ancak listeler kullanılarak da uygulanabilir.
Python Java C C + # Stack implementation in python # Creating a stack def create_stack(): stack = () return stack # Creating an empty stack def check_empty(stack): return len(stack) == 0 # Adding items into the stack def push(stack, item): stack.append(item) print("pushed item: " + item) # Removing an element from the stack def pop(stack): if (check_empty(stack)): return "stack is empty" return stack.pop() stack = create_stack() push(stack, str(1)) push(stack, str(2)) push(stack, str(3)) push(stack, str(4)) print("popped item: " + pop(stack)) print("stack after popping an element: " + str(stack))
// Stack implementation in Java class Stack ( private int arr(); private int top; private int capacity; // Creating a stack Stack(int size) ( arr = new int(size); capacity = size; top = -1; ) // Add elements into stack public void push(int x) ( if (isFull()) ( System.out.println("OverFlowProgram Terminated"); System.exit(1); ) System.out.println("Inserting " + x); arr(++top) = x; ) // Remove element from stack public int pop() ( if (isEmpty()) ( System.out.println("STACK EMPTY"); System.exit(1); ) return arr(top--); ) // Utility function to return the size of the stack public int size() ( return top + 1; ) // Check if the stack is empty public Boolean isEmpty() ( return top == -1; ) // Check if the stack is full public Boolean isFull() ( return top == capacity - 1; ) public void printStack() ( for (int i = 0; i <= top; i++) ( System.out.println(arr(i)); ) ) public static void main(String() args) ( Stack stack = new Stack(5); stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); stack.push(4); stack.pop(); System.out.println("After popping out"); stack.printStack(); ) )
// Stack implementation in C #include #include #define MAX 10 int count = 0; // Creating a stack struct stack ( int items(MAX); int top; ); typedef struct stack st; void createEmptyStack(st *s) ( s->top = -1; ) // Check if the stack is full int isfull(st *s) ( if (s->top == MAX - 1) return 1; else return 0; ) // Check if the stack is empty int isempty(st *s) ( if (s->top == -1) return 1; else return 0; ) // Add elements into stack void push(st *s, int newitem) ( if (isfull(s)) ( printf("STACK FULL"); ) else ( s->top++; s->items(s->top) = newitem; ) count++; ) // Remove element from stack void pop(st *s) ( if (isempty(s)) ( printf(" STACK EMPTY "); ) else ( printf("Item popped= %d", s->items(s->top)); s->top--; ) count--; printf(""); ) // Print elements of stack void printStack(st *s) ( printf("Stack: "); for (int i = 0; i items(i)); ) printf(""); ) // Driver code int main() ( int ch; st *s = (st *)malloc(sizeof(st)); createEmptyStack(s); push(s, 1); push(s, 2); push(s, 3); push(s, 4); printStack(s); pop(s); printf("After popping out"); printStack(s); )
// Stack implementation in C++ #include #include using namespace std; #define MAX 10 int size = 0; // Creating a stack struct stack ( int items(MAX); int top; ); typedef struct stack st; void createEmptyStack(st *s) ( s->top = -1; ) // Check if the stack is full int isfull(st *s) ( if (s->top == MAX - 1) return 1; else return 0; ) // Check if the stack is empty int isempty(st *s) ( if (s->top == -1) return 1; else return 0; ) // Add elements into stack void push(st *s, int newitem) ( if (isfull(s)) ( printf("STACK FULL"); ) else ( s->top++; s->items(s->top) = newitem; ) size++; ) // Remove element from stack void pop(st *s) ( if (isempty(s)) ( printf(" STACK EMPTY "); ) else ( printf("Item popped= %d", s->items(s->top)); s->top--; ) size--; cout << endl; ) // Print elements of stack void printStack(st *s) ( printf("Stack: "); for (int i = 0; i < size; i++) ( cout
Stack Time Complexity
For the array-based implementation of a stack, the push and pop operations take constant time, i.e. O(1).
Applications of Stack Data Structure
Although stack is a simple data structure to implement, it is very powerful. The most common uses of a stack are:
- To reverse a word - Put all the letters in a stack and pop them out. Because of the LIFO order of stack, you will get the letters in reverse order.
- In compilers - Compilers use the stack to calculate the value of expressions like
2 + 4 / 5 * (7 - 9) by converting the expression to prefix or postfix form.
- In browsers - The back button in a browser saves all the URLs you have visited previously in a stack. Each time you visit a new page, it is added on top of the stack. When you press the back button, the current URL is removed from the stack, and the previous URL is accessed.
