【CSharp】先进后出数据结构Stack的基本操作

UPToZ 字数: 3822 阅读耗时: 9 分钟 2024/03/05 2024/05/08 博客独享热度: 35 评论:

简介

在C#中，先进后出（Last In, First Out，LIFO）的数据结构是栈（Stack）。栈是一种集合，它允许两个基本操作：推入（Push）和弹出（Pop）。

推入（Push）：将一个元素放置在栈的顶部。
弹出（Pop）：移除并返回栈顶部的元素。

栈的操作原则是“后进先出”，意味着最后推入栈的元素将是第一个被弹出的元素。C#的System.Collections.Stack类实现了这种数据结构。
以下是一个使用Stack类的简单示例：

using System;
using System.Collections;
class Program
{
    static void Main()
    {
        Stack myStack = new Stack();
        // 向栈中推入元素
        myStack.Push("第一个");
        myStack.Push("第二个");
        myStack.Push("第三个");
        // 从栈中弹出元素
        Console.WriteLine(myStack.Pop()); // 输出：第三个
        Console.WriteLine(myStack.Pop()); // 输出：第二个
        Console.WriteLine(myStack.Pop()); // 输出：第一个
    }
}

在这个示例中，我们首先推入了三个字符串元素到栈中。当我们从栈中弹出元素时，最后一个推入的元素（"第三个"）首先被弹出，然后是"第二个"，最后是"第一个"，符合先进后出的原则。

基本操作

在C#中，Stack 类提供了以下一些基本操作：

Push: 将对象推入堆栈的顶部。
```
stack.Push(item);
```
Pop: 移除并返回堆栈顶部的对象。
```
object obj = stack.Pop();
```
Peek: 返回堆栈顶部的对象，但不将其移除。
```
object obj = stack.Peek();
```
Clear: 从堆栈中移除所有对象。
```
stack.Clear();
```
Contains: 检查堆栈中是否包含特定对象。
```
bool contains = stack.Contains(item);
```
ToArray: 将堆栈的元素复制到新数组中。
```
object[] array = stack.ToArray();
```
TrimExcess: 将堆栈容量减少到堆栈中元素的实际数量。
```
stack.TrimExcess();
```
Count: 获取堆栈中元素的数量。
```
int count = stack.Count;
```
IsEmpty: 检查堆栈是否为空。
```
bool isEmpty = stack.IsEmpty();
```
GetEnumerator: 返回遍历堆栈的枚举器。
```
IEnumerator enumerator = stack.GetEnumerator();
```

请注意，Stack 类继承自 ICollection 和 IList 接口，因此它还继承了这些接口的属性和方法，如 CopyTo、IsSynchronized 等。
下面是一个简单的示例，展示了如何使用这些操作：

using System;
using System.Collections;
class Program
{
    static void Main()
    {
        Stack myStack = new Stack();
        // 推入元素
        myStack.Push("第一个");
        myStack.Push("第二个");
        myStack.Push("第三个");
        // 检查堆栈是否为空
        Console.WriteLine("堆栈是否为空：{0}", myStack.IsEmpty()); // 输出：堆栈是否为空：False
        // 获取堆栈顶部元素
        Console.WriteLine("堆栈顶部元素：{0}", myStack.Peek()); // 输出：堆栈顶部元素：第三个
        // 弹出堆栈顶部元素
        Console.WriteLine("弹出的元素：{0}", myStack.Pop()); // 输出：弹出的元素：第三个
        // 检查堆栈中是否包含某个元素
        Console.WriteLine("堆栈是否包含'第一个'：{0}", myStack.Contains("第一个")); // 输出：堆栈是否包含'第一个'：True
        // 获取堆栈中元素的数量
        Console.WriteLine("堆栈中元素的数量：{0}", myStack.Count); // 输出：堆栈中元素的数量：2
        // 将堆栈转换为数组
        object[] array = myStack.ToArray();
        Console.WriteLine("堆栈转换为数组：{0}", string.Join(", ", array)); // 输出：堆栈转换为数组：第二个, 第一个
        // 清空堆栈
        myStack.Clear();
        Console.WriteLine("清空堆栈后，堆栈是否为空：{0}", myStack.IsEmpty()); // 输出：清空堆栈后，堆栈是否为空：True
    }
}

在这个示例中，我们使用了 Stack 类的各种操作来演示它们的功能。