Стек — это абстрактная структура данных, работающая по принципу LIFO (Last In, First Out), что означает "последний пришёл — первый вышел". Это значит, что последний добавленный элемент будет первым при извлечении из стека. Под капотом реализации стека могут быть разные, и они зависят от конкретного языка программирования и задач, которые необходимо решить. Вот основные способы реализации стека:

1. Массивы

Один из самых распространённых способов реализации стека — это использование массива. В такой реализации элементы стека хранятся в массиве, и индекс последнего элемента (вершина стека) отслеживается отдельной переменной.

Пример:

```swift
struct Stack<Element> {
    private var storage: [Element] = []

    mutating func push(_ element: Element) {
        storage.append(element)
    }

    mutating func pop() -> Element? {
        return storage.popLast()
    }

    func peek() -> Element? {
        return storage.last
    }

    var isEmpty: Bool {
        return storage.isEmpty
    }
}
```

Здесь `push` добавляет элемент в конец массива, `pop` удаляет последний элемент, а `peek` просто возвращает последний элемент без его удаления.

2. Связные списки

Стек можно реализовать с использованием связных списков, где каждый элемент списка содержит данные и ссылку на следующий элемент в стеке. Вершина стека в такой реализации — это начало связного списка.

Примерная реализация:

```swift
class Node<Element> {
    var value: Element
    var next: Node?

    init(value: Element) {
        self.value = value
    }
}

struct Stack<Element> {
    private var head: Node<Element>?

    mutating func push(_ element: Element) {
        let node = Node(value: element)
        node.next = head
        head = node
    }

    mutating func pop() -> Element? {
        let node = head
        head = head?.next
        return node?.value
    }

    func peek() -> Element? {
        return head?.value
    }

    var isEmpty: Bool {
        return head == nil
    }
}
```

В этой реализации каждый новый элемент становится новой головой (вершиной) стека, а старая голова становится следующим элементом.

3. Стек вызовов

Это системный стек, который используется во время выполнения программы для хранения информации о вызовах функций/методов. Он хранит адреса возврата, параметры функций, локальные переменные и другие данные, необходимые для управления вызовами функций и их возврата.

Зачем он нужен?

Используется для решения множества задач в информатике, включая:

• Обратную польскую нотацию для вычисления арифметических выражений.
• Управление вызовами функций в программном стеке.
• Поддержка операций undo в приложениях.

Стек — это структура данных, которая добавляет и удаляет элементы в порядке LIFO. Под капотом стек может быть реализован с использованием массивов или связных списков, в зависимости от требований к производительности и удобства использования в конкретной задаче.

April 23, 2024, easyoffer