Стек: классы Stack и Stack<T>

C# --- Руководство по C# --- Стек: классы Stack и Stack<T>

Стек (stack) — это контейнер, работающий по принципу "последний вошел, первый вышел" (last in, first out — LIFO). На рисунке показано представление стека, где метод Push() добавляет элемент, а метод Pop() — получает элемент, добавленный последним:

Класс коллекции, поддерживающий стек, носит название Stack. В нем реализуются интерфейсы ICollection, IEnumerable и ICloneable. Этот класс создает динамическую коллекцию, которая расширяется по мере потребности хранить в ней вводимые элементы. Всякий раз, когда требуется расширить такую коллекцию, ее емкость увеличивается вдвое.

В классе Stack определяются следующие конструкторы:

public Stack()
public Stack(int initialCapacity)
public Stack(ICollection col)

В первой форме конструктора создается пустой стек, во второй форме — пустой стек, первоначальный размер которого определяет первоначальная емкость, задаваемая параметром initialCapacity, и в третьей форме — стек, содержащий элементы указываемой коллекции col. Его первоначальная емкость равна количеству указанных элементов.

В классе Stack определяется ряд собственных методов, помимо тех, что уже объявлены в интерфейсах, которые в нем реализуются. Некоторые из наиболее часто используемых методов этого класса приведены ниже. Эти методы обычно применяются следующим образом. Для того чтобы поместить объект на вершине стека, вызывается метод Push(). А для того чтобы извлечь и удалить объект из вершины стека, вызывается метод Pop(). Если же объект требуется только извлечь, но не удалить из вершины стека, то вызывается метод Peek(). А если вызвать метод Pop() или Peek(), когда вызывающий стек пуст, то сгенерируется исключение InvalidOperationException.

Класс Stack<T> является обобщенным эквивалентом класса необобщенной коллекции Stack. В нем поддерживается стек в виде списка, действующего по принципу "первым пришел — последним обслужен". В этом классе реализуются интерфейсы Collection, IEnumerable и IEnumerable<T>. Кроме того, в классе Stack<T> непосредственно реализуются методы Clear(), Contains() и СоруТо(), определенные в интерфейсе ICollection<T>. А методы Add() и Remove() в этом классе не поддерживаются, как, впрочем, и свойство IsReadOnly. Коллекция класса Stack<T> имеет динамический характер, расширяясь по мере необходимости, чтобы вместить все элементы, которые должны в ней храниться.

Count: Свойство Count возвращает количество элементов в стеке.
Push(): Метод Push() добавляет элемент в вершину стека.
Pop(): Метод Pop() удаляет и возвращает элемент из вершины стека. Если стек пуст, генерируется исключение типа InvalidOperationException.
Peek(): Метод Peek() возвращает элемент из вершины стека, не удаляя его при этом.
Contains(): Метод Contains() проверяет наличие элемента в стеке и возвращает true в случае нахождения его там.

Давайте рассмотрим пример:

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            var MyStack = new Stack<char>();
            MyStack.Push('A');
            MyStack.Push('N');
            MyStack.Push('X');

            Console.WriteLine("Исходный стек: ");
            foreach (char s in MyStack)
                Console.Write(s);
            Console.WriteLine("\n");

            while (MyStack.Count > 0)
            {
                Console.WriteLine("Pop -> {0}",MyStack.Pop());
            }

            if (MyStack.Count == 0)
                Console.WriteLine("\nСтек пуст!");

            Console.ReadLine();
        }
    }
}