Стек — это фундаментальная структура данных, основанная на принципе «последним пришел — первым обслужен» (LIFO). Он широко используется в программировании и может быть реализован различными методами. В этой статье мы рассмотрим несколько подходов к реализации стека с использованием массивов, а также приведем примеры кода.

Метод 1: использование массива фиксированного размера
Самый простой способ реализовать стек — использовать массив фиксированного размера. Вот пример на Python:

class Stack:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
        self.stack = [None] * size
        self.top = -1
    def is_empty(self):
        return self.top == -1
    def is_full(self):
        return self.top == self.size - 1
    def push(self, value):
        if self.is_full():
            print("Stack Overflow")
            return
        self.top += 1
        self.stack[self.top] = value
    def pop(self):
        if self.is_empty():
            print("Stack Underflow")
            return None
        value = self.stack[self.top]
        self.top -= 1
        return value

Метод 2: реализация динамического массива
В некоторых случаях размер стека может потребоваться динамически регулировать. Реализация динамического массива позволяет при необходимости изменять размер базового массива. Вот пример на Java:

import java.util.Arrays;
class Stack {
    private int size;
    private int[] stack;
    private int top;
    public Stack(int size) {
        this.size = size;
        this.stack = new int[size];
        this.top = -1;
    }
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }
    public boolean isFull() {
        return top == size - 1;
    }
    public void push(int value) {
        if (isFull()) {
            size *= 2;
            stack = Arrays.copyOf(stack, size);
        }
        top++;
        stack[top] = value;
    }
    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("Stack Underflow");
            return -1;
        }
        int value = stack[top];
        top--;
        return value;
    }
}

Метод 3: использование ArrayList
Другой подход заключается в использовании встроенной структуры данных ArrayList, предоставляемой многими языками программирования. Вот пример использования Python:

class Stack:
    def __init__(self):
        self.stack = []
    def is_empty(self):
        return len(self.stack) == 0
    def push(self, value):
        self.stack.append(value)
    def pop(self):
        if self.is_empty():
            print("Stack Underflow")
            return None
        return self.stack.pop()

В этой статье мы рассмотрели три различных метода реализации стека с использованием массивов. Выбор метода реализации зависит от требований вашего конкретного варианта использования. Метод массива фиксированного размера прост и эффективен, но может иметь ограничения. Реализация динамического массива позволяет изменять размер, а использование ArrayList обеспечивает гибкость и удобство. Выберите метод, который лучше всего соответствует вашим потребностям, и наслаждайтесь преимуществами использования стеков в своих проектах программирования.