devkuma – Stack

スタック(Stack)データ構造の説明

kc@example.com (kc kim) — Sun, 10 Apr 2022 01:49:00 +0900

スタック(Stack)の概念

スタック(stack)は積み上げた山を意味する。
一方の端からだけデータを入れたり取り出したりできる、後入れ先出し(LIFO: Last In First Out)形式のデータ構造である。
- 最も最近入ったデータが最初に出る。

スタックの構造

スタック上端: top
スタック下端: 不要
要素、項目
挿入/削除演算

スタック(Stack)の演算

スタック(Stack)はLIFO(Last In First Out)に従う。つまり、最も最近スタックに追加した項目が、最初に削除される項目である。

push(x): 与えられた要素xをスタックの一番上に追加する。
pop(): スタックが空でなければ、一番上の要素を削除して返す。
isEmpty(): スタックが空なら真(true)、そうでなければ偽(false)を返す。
peek(): スタックが空でなければ、一番上の要素を削除せずに返す。
isFull(): スタックが満杯なら真(true)、そうでなければ偽(false)を返す。
size(): スタック内のすべての要素数を返す。
display(): スタック内のすべての要素を出力する。

スタック(Stack)の用途

関数呼び出し
再帰アルゴリズムを使う場合、スタックが有用である。
- 再帰アルゴリズム
  - 再帰的に関数を呼び出す必要がある場合、一時データをスタックに入れる。
  - 再帰関数から戻ってバックトラック(backtrack)するときは、スタックに入れておいた一時データを取り出す必要がある。
  - スタックは、この一連の動作を直感的に可能にする。
  - また、スタックは再帰アルゴリズムを反復形式(iterative)で実装できるようにする。
Webブラウザの履歴(戻る)
元に戻す(undo)
逆順文字列の作成
式の括弧検査(演算子優先順位表現のための括弧検査)
- 例: 正しい括弧文字列(VPS, Valid Parenthesis String)の判定
計算機(後置記法計算)

参考

資料構造 | スタック(Stack)とは