Логическая структура стека

Стек - такой последовательный список с переменной длиной,

включение и исключение элементов из которого выполняются только с

одной стороны списка, называемого вершиной стека. Применяются и

другие названия стека - магазин и очередь, функционирующая по

принципу LIFO (Last - In - First- Out - "последним пришел - пер-

вым исключается"). Примеры стека: винтовочный патронный магазин,

тупиковый железнодорожный разъезд для сортировки вагонов.

Основные операции над стеком - включение нового элемента

(английское название push - заталкивать) и исключение элемента из

стека (англ. pop - выскакивать).

Полезными могут быть также вспомогательные операции:

- определение текущего числа элементов в стеке;

- очистка стека;

- неразрушающее чтение элемента из вершины стека, которое может

быть реализовано, как комбинация основных операций:

x:=pop(stack); push(stack,x).

Некоторые авторы рассматривают также операции включения/иск-

лючения элементов для середины стека, однако структура, для кото-

рой возможны такие операции, не соответствует стеку по определе-

нию.

Для наглядности рассмотрим небольшой пример, демонстрирующий

принцип включения элементов в стек и исключения элементов из стека.

На рис. 4.1 (а,б,с) изображены состояния стека:

а). пустого;

б-г). после последовательного включения в него элементов с имена-

ми 'A', 'B', 'C';

д, е). после последовательного удаления из стека элементов 'C' и

'B';

ж). после включения в стек элемента 'D'.

Вершина стека

┌───────┬───┬───────┬────┴──┬───────┬───────┬───────┐

4 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │<┘ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │

3 │ │ │ │ │ │ │ │<┘ │C│ │ │<┘ │ │ │ │ │<┘

│ │ │ │ │ │ ├─┤ ├─┤ ├─┤ │ │ │ ├─┤

2 │ │ │ │ │<┘ │B│ │B│ │B│ │ │<┘ │D│

│ │ │ ├─┤ ├─┤ ├─┤ ├─┤ ├─┤ ├─┤

1 │ │<┘ │A│ │A│ │A│ │A│ │A│ │A│

└─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘

а б в г д е ж

Рис 4.1. Включение и исключение элементов из стека.

 

Как видно из рис. 4.1, стек можно представить, например, в

виде стопки книг (элементов), лежащей на столе. Присвоим каждой

книге свое название, например A,B,C,D... Тогда в момент времени,

когда на столе книг нет, про стек аналогично можно сказать, что

он пуст, т.е. не содержит ни одного элемента. Если же мы начнем

последовательно класть книги одну на другую, то получим стопку

книг (допустим, из n книг), или получим стек, в котором содержит-

ся n элементов, причем вершиной его будет являться элемент n+1.

Удаление элементов из стека осуществляется аналогичным образом т.

е. удаляется последовательно по одному элементу, начиная с верши-

ны, или по одной книге из стопки.