Как работает стек в контексте программирования?

Стек — это абстрактный тип данных, работающий по принципу LIFO (Last-In, First-Out).

Основные операции со стеком:

• Push: Добавление элемента на вершину стека.
• Pop: Удаление и возврат элемента с вершины стека.
• Peek (или Top): Возврат элемента с вершины стека без его удаления.
• isEmpty: Проверка, пуст ли стек.
• size: Возврат количества элементов в стеке.

Пример реализации стека на Kotlin с использованием MutableList:

class Stack<T> {

    private val elements = mutableListOf<T>()

    fun push(item: T) {
        elements.add(item)
    }

    fun pop(): T? {
        return if (!isEmpty()) {
            elements.removeAt(elements.size - 1)
        } else {
            null // Или можно бросить исключение
        }
    }

    fun peek(): T? {
        return if (!isEmpty()) {
            elements.last()
        } else {
            null
        }
    }

    fun isEmpty(): Boolean {
        return elements.isEmpty()
    }

    fun size(): Int {
        return elements.size
    }
}

Применение стека в программировании часто встречается в:

• Вычислении выражений: Преобразование инфиксной нотации в постфиксную или префиксную, вычисление постфиксных выражений.
• Управлении вызовами функций/методов: Стек вызовов хранит информацию о активных функциях.
• Отмене/повторе действий: Редакторах кода, графических редакторах используют стек для истории действий.
• Обходе графов и деревьев: Используется для реализации алгоритма поиска в глубину (DFS).
• Синтаксическом анализе: Парсеры используют стек для проверки корректности синтаксиса.

Стек является фундаментальной структурой данных и имеет важное значение для понимания принципов работы многих алгоритмов и низкоуровневых механизмов операционных систем и виртуальных машин.