一、什么是栈

栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

1.1 特点

先入后出，后入先出（LIFO原则）
除头尾节点之外，每个元素有一个前驱，一个后继

1.2 栈常有的操作

push(element)：添加一个新元素到栈顶位置。
pop() ：移除栈顶的元素
peek( ) ：返回栈顶的元素，不对栈做任何修改
isEmpty() ：判断栈是否空，如果栈里没有任何元素，则返回true，否则返回false
size() ：返回栈里的元素个数
toString() ：将栈结构的内容以字符形式返回

二、js实现栈结构

2.1 创建一个基于数组的栈结构

class Stack{
    constructor(){
        this.items = []
    }
    //向栈中添加元素
    push(element){
        this.items.push(element)
    }
    // 移除栈顶元素
    pop(){
        return this.items.pop()
    }
    peek(){// 查看栈顶元素
        return this.items[this.items.length - 1]
    }
    isEmpty(){
        //判断栈是否为空
        return this.items.length == 0
    }
    size(){
        //判断栈中元素的个数
        return this.items.length
    }
    clear(){
        this.items = []
    }
    toString(){
        //以字符串形式输出栈内数据
        let resultString = ''
        for (let i of this.items){
          resultString += i + ' '
        }
        return resultString
    }
}

2.2创建一个基于JavaScript对象的Stack类

从上述创建过程可以得出，我们是基于数组来存储其元素的。但是我们认真衡量下，在处理大量数据的时候，如何操作数据才能更高效呢。

例如我们在栈中查找某个元素，我们需要迭代整个元素的数据才能够找到。如果我们能直接获取元素，占用较少的内存空间，可以使用一个JavaScript对象存储所有的栈元素，并保证它的顺序遵循LIFO原则，接下来我们来实现。

class Stack{
    constructor(){
        this.items = {};
        this.count = 0 
    }
    //向栈中添加元素
    push(element){
        this.items[this.count] = element;
        this.count ++ 
    }
    // 移除栈顶元素
    pop(){
        if(this.isEmpty()){
            return undefined
        }
        this.count--
        const result = this.items[this.count]
        delete this.items[this.count]
        return result
    }
    peek(){// 查看栈顶元素
        if(this.isEmpty()){
            return undefined
        }
        return this.items[this.count-1]
    }
    isEmpty(){
        //判断栈是否为空
        return this.count === 0
    }
    size(){
        //判断栈中元素的个数
        return this.count
    }
    clear(){
        this.items = {}
        this.count = 0
    }
    toString(){
        //以字符串形式输出栈内数据
        if(this.isEmpty()){
            return ''
        }
        let objString = `${this.items[0]}`
        for(let i = 1;i<this.count;i++){
            objString  = `${objString},${this.items[i]}`
        }
        return objString
    }
}

三、用栈解决问题

从十进制到二进制

要把十进制转化为二进制，我们可以将十进制数除以2并对商取整，直到结果是0为止

function decimalToBinary(decNumber){
    const stack  = new Stack()
    let number = decNumber
    let rem = '',binaryString = ''
    while(number>0){
        rem = Math.floor(number%2)
        stack.push(rem)
        number = Math.floor(number/2)
    }
    while(!stack.isEmpty()){
        binaryString +=stack.pop().toString()
    }
    return binaryString
}

进制转换算法

我们从上述代码中可以得到一定的逻辑，把十进制转换成基数（2~36）任意进制

function baseConverter(decNumber,base){
    const stack  = new Stack()
    const digits = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
    let number = decNumber
    let rem = '',binaryString = ''

    if(!(base >=2 && base<=36)){
        return ''
    }
    while(number>0){
        rem = Math.floor(number%base)
        stack.push(rem)
        number = Math.floor(number/base)
    }
    while(!stack.isEmpty()){
        binaryString += digits[stack.pop()]
    }
    return binaryString
}

注意:

十进制转化为二进制时，余数是0或1；
十进制转化为八进制时，余数是0~7
十六进制时，余数是0~9，ABCDEF
因此我们在转化为进制数据时，考虑下数字对应的基数，即digits = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';

四、leetcode上相关算法题

题目	leetcode 题数	难易程度
每日温度	LeetCode 739	中等
字符串解码	LeetCode 394	中等
有效的括号	LeetCode 20	简单
基本计算器 II	LeetCode 227	中等
逆波兰表达式求值	LeetCode 150	中等
有效的括号字符串	LeetCode 678	中等
移掉k位数字	LeetCode 402	中等

数据结构--栈

一、 什么是栈