Vol.4: Stack

Stack 자료의 구조의 생각과 활용 방법에 대해 배웁니다.
C언어를 이용하여 Stack의 자료구조를 직접 구현할 수 있습니다.

Stack이란?

👌 Stack은 한쪽에 들어가서 한쪽에 나오는 자료 구조(Data Structure)입니다.
이 특성으로부터 수식 계산 등의 알고리즘에 있어서 다방면에 활용됩니다.
👌 Doubly Linked List의 각 노드는 이전 노드와 뒤 노드 정보를 모두 저장합니다.

기본적으로 push와 pop으로 구성되어 있습니다.
PUSH:Stack에 데이터를 넣습니다.
POP: Stack에서 데이터를 추출합니다.

예)

PUSH(7)-PUSH(5)-PUSH(4)-POP()-PUSH(6)-POP()

🤔 결과는?

Stack 구현

👌Stack은 배열을 이용한 구현 방법과 연결 목록을 이용한 구현 방법으로 나뉩니다.
👌 가장 기본적인 형태의 자료구조이며, 실현의 난이도는 낮은 편입니다.

배열을 이용한 Stack 실현

예) 실행할 코드의 예

//Stackの宣言
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10000
#define INF 9999999 //INF = infinite
int stack[SIZE];
int top = 1; //Stackの最上段(=入り口)を意味

//Stack挿入関数
void push(int data) {
  if (top == SIZE - 1) {
    printf("Stack overflowが発生しました。\n");
  return;
  }
  stack[++top] = data;
}
//Stack抽出関数
int pop() {
  if (top == -1) {
    printf("Stack underflowが発生しました。\n");
    return -INF;
  }
  return stack[top--];
}
//Stack全体の出力関数
void show() {
  printf("--- Stackの最上段 ---\n");
  for (int i = top; i >= 0; i--) {
    printf("%d\n", stack[i]);
  }
  printf("--- Stackの最下段 ---\n");
}
//完成したStackを使用する
int main(void) {
  push(7);
  push(5);
  push(4);
  pop();
  push(6);
  pop();
  show();
  system("pause");

  return 0;
}

🤔 결과는?result->--- Stackの最上段 ---
5
7
--- Stackの最下段 ---

Linked List를 이용한 Stack 실현

예) 실행할 코드의 예

//Stackの宣言
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define INF 99999999
typedef struct {
  int data;
  struct Node *next;
} Node;
typedef struct {
  Node *top;
} Stack;

//Stack挿入関数
void push(Stack *stack, int data) {
  Node *node = (Node*) malloc(sizeof(Node));
  node->data = data;
  node->next = stack->top;
  stack->top = node;
}

//Stack抽出関数
int pop(Stack *stack) {
  if (stack->top == NULL) {
    printf("Stack underflowが発生しました。\n");
    return -INF;
  }
  Node *node = stack->top;
  int data = node->data;
  stack->top = node->next;
  free(node);
  return data;
}

//Stack全体の出力関数
void show(Stack *stack) {
  Node *cur = stack->top;
  printf("--- Stackの最上段 ---\n");
  while (cur != NULL) {
    printf("%d\n", cur->data);
    cur = cur->next;
  }
  printf("--- Stackの最下段 ---\n");
}

//完成したStackを使用する
int main(void) {
  Stack stack;
  stack.top = NULL;
  show(&stack);
  push(&stack, 7);
  push(&stack, 5);
  push(&stack, 4);
  pop(&stack);
  push(&stack, 6);
  pop(&stack);
  show(&stack);
  system("pause");
  return 0;
}

🤔 결과는?result->--- Stackの最上段 ---
5
7
--- Stackの最下段 ---
STACK 구현의 주의점
❗Linked List로 Stack을 실현할 때 메모리 공간의 낭비 없이 효율적으로 구현할 수 있습니다.

요약
👌 Stack은 배열 또는 연결 목록을 사용하여 구현할 수 있습니다.

📚 참고 강의: 컴퓨터 공학 전공 필수 올인원 패키지 Online
👆 위의 강의는 C와 C++ 언어를 전제로 설명합니다.