Lecture 4 : เรื่อง Stack
สแตก (Stack) เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ข้อมูลแบบลิเนียร์ลิสต์ ที่มีคุณสมบัติที่ว่า การเพิ่มหรือลบข้อมูลในสแตก จะกระทำที่ ปลายข้างเดียวกัน ซึ่งเรียกว่า Top ของสแตก (TopOf Stack) และ ลักษณะที่สำคัญของสแตก คือ ข้อมูลที่ใส่หลังสุดจะถูกนำออกมา จากสแตกเป็นลำดับแรกสุด เรียกคุณสมบัตินี้ว่า LIFO (Last In First Out)
การดำเนินงานพื้นฐานของสแตกการทำงานต่าง ๆ ของสแตกจะกระทำที่ปลายข้างหนึ่งของ สแตกเท่านั้น ดังนั้นจะต้องมีตัวชี้ตำแหน่งข้อมูลบนสุดของสแตกด้วยการทำงานของสแตกจะประกอบด้วยกระบวนการ 3 กระบวนการที่สำคัญ คือ
1.Push คือ การนำข้อมูลใส่ลงไปในสแตก เช่น สแตก s ต้องการใส่ข้อมูล i ในสแตก จะได้ push (s,i) คือ ใส่ข้อมูล i ลงไปที่ทอปของสแตก s ในการเพิ่มข้อมูลลงในสแตก จะต้องทำการตรวจสอบว่าสแตก เต็มหรือไม่ ถ้าไม่เต็มก็สามารถเพิ่มข้อมูลลงไปในสแตกได้ แล้วปรับตัวชี้ตำแหน่งให้ไปชี้ที่ตำแหน่งข้อมูลใหม่ ถ้าส
แตกเต็ม (Stack Overflow) ก็จะไม่สามารถเพิ่มข้อมูลเข้าไปในสแตกได้อีก
2. Pop คือ การนำข้อมูลออกจากส่วนบนสุดของสแตก เช่น ต้องการนำข้อมูลออกจากสแตก sไปไว้ที่ตัวแปร i จะได้ i = pop (s)
การนำข้อมูลออกจากสแตก ถ้าสแตกมีสมาชิกเพียง 1 ตัว แล้วนำสมาชิกออกจากสแตก จะเกิดสภาวะสแตก
ว่าง (Stack Empty) คือ ไม่มีสมาชิกอยู่ในสแตกเลย
แต่ถ้าไม่มีสมาชิกในสแตก แล้วทำการ pop สแตก จะทำให้ เกิดความผิดพลาดที่เรียกว่า Stack Underflowเพราะฉะนั้นก่อนนำข้อมูลออกจากสแตกจะต้องตรวจสอบ ก่อนว่าสแตกว่างหรือเปล่า จึงจะนำข้อมูลออกจากสแตกได้และ ปรับตัวชี้ตำแหน่งให้ไปชี้ตำแหน่งของข้อมูลที่ต่อจากข้อมูลที่ถูกนำ ออกไป
การแทนที่ข้อมูลของสแตก :
การแทนที่ข้อมูลของสแตกสามารถทำได้ 2 วิธี คือ
1. การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบลิงค์ลิสต์
การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบลิงค์ลิสต์จะประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ
1. Head Node จะประกอบไปด้วย 2 ส่วนคือ top pointer และจำนวนสมาชิกในสแตก
2. Data Node จะประกอบไปด้วยข้อมูล (Data) และพอยเตอร์ ที่ชี้ไปยังข้อมูล
การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก :
การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก ได้แก่
1. Create Stack 5. Empty Stack
2. Push Stack 6. Full Stack
3. Pop Stack 7. Stack Count
4. Stack Top 8. Destroy Stack
3. Pop Stack การนำข้อมูลบนสุดออกจากสแตก
4. Stack Top เป็นการคัดลอกข้อมูลที่อยู่บนสุดของสแตก โดยไม่มีการลบข้อมูลออกจากสแตก
5. Empty Stack เป็นการตรวจสอบการว่างของสแตก เพื่อไม่ให้เกิดความผิดพลาดในการนำข้อมูลออกจากสแตกที่ เรียกว่า " Stack Underflow "
6. Full Stack เป็นการตรวจสอบว่าสแตกเต็มหรือไม่ เพื่อไม่ให้เกิดความผิดพลาดในการนำข้อมูลเข้าสแตกที่เรียกว่า " Stack Overflow "
7. Stack Count เป็นการนับจำนวนสมาชิกในสแตก
8. Destroy Stack เป็นการลบข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในสแตก
2. การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบอะเรย์
การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก :
การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก ได้แก่
1. Create Stack 5. Empty Stack
2. Push Stack 6. Full Stack
3. Pop Stack 7. Stack Count
4. Stack Top 8. Destroy Stack
การประยุกต์ใช้สแตก :
การประยุกต์ใช้สแตก จะใช้ในงานด้านปฏิบัติการของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ขั้นตอนการทำงานต้องการเก็บข่าวสารอันดับแรกสุดไว้ใช้หลังสุด เช่น การทำงานของโปรแกรมแปลภาษานำไปใช้ในเรื่องของการโปรแกรมที่เรียกใช้โปรแกรมย่อย การคำนวณนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ และรีเคอร์ชั่น (Recursion)
ขั้นตอนการแปลงจากนิพจน์ Infix เป็นนิพจน์ :
Postfix ..
1. อ่านอักขระในนิพจน์ Infix เข้ามาทีละตัว
2. ถ้าเป็นตัวถูกดำเนินการจะถูกย้ายไปเป็นตัวอักษรในนิพจน์ Postfix
3. ถ้าเป็นตัวดำเนินการ จะนำค่าลำดับความสำคัญของตัว ดำเนินการที่อ่านเข้ามาเทียบกับค่าลำดับความสำคัญของตัวดำเนินการที่อยู่บนสุดของสแตก
4. ตัวดำเนินการที่เป็นวงเล็บปิด “)” จะไม่ push ลงในสแตกแต่มีผลให้ตัวดำเนินการอื่น ๆ ถูก pop ออกจากสแตกนำไป เรียงต่อกันในนิพจน์ Postfix จนกว่าจะเจอ “(” จะ pop วงเล็บเปิดออกจากสแตกแต่ไม่นำไปเรียงต่อ
5. เมื่อทำการอ่านตัวอักษรในนิพจน์ Infix หมดแล้ว ให้ทำการ Pop ตัวดำเนินการทุกตัวในสแตกนำมาเรียงต่อในนิพจน์ Postfix
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น