數據結構——Golang實現堆棧

 

 

1. 棧（stack）

棧（stack）在計算機科學中是限定僅在表尾進行插入或刪除操作的線性表。棧是一種數據結構，它按照后進先出的原則存儲數據，先進入的數據被壓入棧底，最后的數據在棧頂，需要讀數據的時候從棧頂開始彈出數據。棧是只能在某一端插入和刪除的特殊線性表。用桶堆積物品，先堆進來的壓在底下，隨后一件一件往上堆。取走時，只能從上面一件一件取。讀和取都在頂部進行，底部一般是不動的。棧就是一種類似桶堆積物品的數據結構，進行刪除和插入的一端稱棧頂，另一端稱棧底。插入一般稱為進棧，刪除則稱為退棧。 棧也稱為后進先出表。

2. Golang 實現

2.1. 相關結構體

在這里，我把棧拆分為兩個部分，容器和鏈表，容器用結構體實現，鏈表用單鏈表，當然大家也可以用其他鏈表結構，甚至數組來實現。

這里的例子，也是使用單鏈表實現的。

// 棧信息
type Stack struct {
    list *SingleList
}

 

2.2. 棧初始化

對stack 進行簡單的初始化，也即是對於單鏈表的初始化

// Init 初始化棧
func (s *Stack) Init()  {
    s.list = new(SingleList)
    s.list.Init()
}

 

2.3. 壓入棧（push)

往棧內插入數據，稱為push，在這里對於棧的壓入壓出都是對鏈表的表頭處理，當然也可以對表尾處理，道理都是一樣的

 

// Push 壓入棧
func (s *Stack)Push(data interface{}) bool {
    node := &SingleNode{
        Data: data,
    }
    return s.list.Insert(0, node)
}

 

2.4. 壓出棧(pop)

取出棧頂數據，稱為pop。

// Pop 壓出棧
func (s *Stack)Pop() interface{}{
    node := s.list.Get(0)
    if node != nil {
        s.list.Delete(0)
        return node.Data
    }
    return nil
}

 

2.5. 查看棧頂數據(peek)

只查看棧頂元素，並不取出

// Peek 查看棧頂元素
func (s *Stack)Peek() interface{}{
    node := s.list.Get(0)
    if node != nil {
        return node.Data
    }
    return nil
}

2.6. 棧長度(size)

查詢棧當前元素數量

// Size 獲取棧的長度
func (s *Stack)Size()uint{
    return s.list.Size
}

3. 單元測試

package dstr

import(
    "testing"
)

func TestStack_Init(t *testing.T)  {
    stack := new(Stack)
    stack.Init()
    t.Log("stack init success")
}

func TestStack_Push(t *testing.T){
    stack := new(Stack)
    stack.Init()
    b := stack.Push(1)
    if !b {
        t.Error("stack push failed")
        return
    }
    t.Log("stack push success")
    data := stack.Peek()
    var (
        ok bool
        num int
    )
    if num, ok = data.(int); ok && num == 1{
        t.Log("stack push and peek success")
        return
    }
    t.Error("stack push success but peek failed")
}

func TestStack_Pop(t *testing.T){
    stack := new(Stack)
    stack.Init()
    d1 := stack.Pop()
    if d1 != nil{
        t.Error("empty stack pop error")
        return
    }
    t.Log("empty stack pop success")

    stack.Push(1)
    stack.Push(2)
    stack.Push(3)
    d2 := stack.Pop()
    var (
        ok bool
        num int
    )
    if num, ok = d2.(int); ok && num == 3 && stack.Size() == 2{
        t.Log("stack pop success")
        return
    }
    t.Error("stack pop failed")
}

func TestStack_Peek(t *testing.T){
    stack := new(Stack)
    stack.Init()
    d := stack.Peek()
    if d == nil {
        t.Log("empty stack peek success")
        return
    }
    t.Error("empty stack peek fail")
}