JavaScript中的棧實現

在JavaScript中，?？梢酝ㄟ^數組來實現。數組提供了push和pop方法，分別用于在數組的末尾添加和移除元素，這與棧的操作非常相似。

棧的簡單實現

class Stack {
    constructor() {
        this.items = [];
    }

    // 入棧
    push(element) {
        this.items.push(element);
    }

    // 出棧
    pop() {
        if (this.isEmpty()) {
            return "棧為空";
        }
        return this.items.pop();
    }

    // 查看棧頂元素
    peek() {
        if (this.isEmpty()) {
            return "棧為空";
        }
        return this.items[this.items.length - 1];
    }

    // 判斷棧是否為空
    isEmpty() {
        return this.items.length === 0;
    }

    // 獲取棧的大小
    size() {
        return this.items.length;
    }

    // 清空棧
    clear() {
        this.items = [];
    }

    // 打印棧內容
    print() {
        console.log(this.items.toString());
    }
}

// 使用棧
const stack = new Stack();
stack.push(10);
stack.push(20);
stack.push(30);
stack.print(); // 輸出: 10,20,30
console.log(stack.pop()); // 輸出: 30
console.log(stack.peek()); // 輸出: 20
console.log(stack.size()); // 輸出: 2
console.log(stack.isEmpty()); // 輸出: false
stack.clear();
console.log(stack.isEmpty()); // 輸出: true

棧的應用實例

棧在計算機科學中有廣泛的應用，例如在函數調用、表達式求值、括號匹配等方面。下面我們通過一個實例來展示棧在括號匹配中的應用。

括號匹配問題

給定一個只包含(、)、{、}、[、]的字符串，判斷該字符串中的括號是否匹配。

function isBalanced(expression) {
    const stack = new Stack();
    const brackets = { '(': ')', '{': '}', '[': ']' };

    for (let char of expression) {
        if (brackets[char]) {
            stack.push(char);
        } else if (char === ')' || char === '}' || char === ']') {
            if (stack.isEmpty() || brackets[stack.pop()] !== char) {
                return false;
            }
        }
    }

    return stack.isEmpty();
}

// 測試括號匹配
console.log(isBalanced("{[()]}")); // 輸出: true
console.log(isBalanced("{[(])}")); // 輸出: false
console.log(isBalanced("{[()]}")); // 輸出: true
console.log(isBalanced("{[()]}")); // 輸出: true

在這個例子中，我們使用棧來檢查括號是否匹配。每當遇到一個開括號時，我們將其壓入棧中；每當遇到一個閉括號時，我們檢查棧頂的元素是否與之匹配。如果匹配，則彈出棧頂元素；如果不匹配，則返回false。最后，如果棧為空，則說明所有括號都匹配成功。

總結

棧是一種簡單但非常有用的數據結構，它在許多算法和問題中都有應用。通過JavaScript中的數組，我們可以輕松地實現棧的基本操作。本文通過一個簡單的棧實現和一個括號匹配的實例，展示了棧在JavaScript中的應用。希望這篇文章能幫助你更好地理解棧的概念及其在實際編程中的應用。