การแทนที่ข้อมูลของแสตก ทำได้ 2 วิธี คือ
1. การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบลิงค์ลิสต์ ซึ่งเป็นการจัดสรรเนื้อที่หน่วยความจำแบบไดนามิก นั้นคือ หน่วยความจำจะถูกจัดสรรเมื่อมีการขอใช้จริง ๆ ระหว่างการประมวลผลโปรแกรมผ่านตัวแปรชนิด pointer
2. การแทนที่ของมูลของสแตกแบบอะเรย์ ซึ่งเป็นการจัดสรรเนื้อที่หน่วยความจำแบบสแตติก นั้นคือ จะมีการกำหนดขนาดของสแตกล่วงหน้าว่าจะมีขนาดเท่าใดและจะมีการจัดสรรเนื้อที่หน่วยความจำให้เลย
การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก
1. Create stack จัดสรรหน่วยความจำให้แก่ head node และส่งค่าตำแหน่งที่ชี้ไปยัง Head ของสแตกกลับมา
2. Push stack โดยทั่วไปจะกระทำที่ต้นลิสต์ซึ่งถือว่าเป็นตำแหน่งโหนดบนสุดของสแตกหรือเป็นตำแหน่งที่พุชโหนดเข้าไปในสแตกหลังสุด เมื่อมีการพุชโหนดใหม่ลงในสแตกก็จะต้องปรับค่าพอยน์เตอร์ของโหนดใหม่ชี้ไปที่โหนดบนสุดในขณะนั้น และถ้า top เป็นพอยน์เตอร์ชี้ที่ตำแหน่งโหนดบนสุดในสแตก ให้ทำการปรับพอยน์เตอร์ top ชี้ไปที่โหนดใหม่ที่ทำการพุชลงไปแทน
3. Pop stack โหนดแรกที่จะถูกพ็อปออกมาคือโหนดที่อยู่บนสุดหรือโหนดแรกของลิงค์ลิสต์นั่นเอง ก่อนที่จะทำการพ็อปโหนดต้องตรวจสอบก่อนว่าสแตกว่างหรือไม่ โดยตรวจสอบจากค่าพอยน์เตอร์ที่ชี้ตำแหน่งโหนดบนสุดของสแตก ถ้ามีค่าเป็นนัลแสดงว่า สแตกว่าง และถ้าสแตกไม่ว่างก็สามารถทำการพ็อปโหนดออกจากสแตกได้
4. Stack top เรียกใช้รายการข้อมูลที่อยู่บนสุดของ stack (เป็นการคัดลอกโดยไม่มีการลบข้อมูลออกจากสแตก)
5. Empty stack ตรวจสอบว่า stack ว่างเปล่าหรือไม่ ถ้าไม่มีข้อมูลสแตกเหลืออยู่ เราก็ไม่สามารถทำการ Pop สแตกได้ ในกรณีเช่นนี้เรียกว่า "สแตกว่าง" (Stack Underflow) โดยการตรวจสอบว่าสแตกว่างหรือไม่ เราจะตรวจสอบตัวชี้สแตกว่าเท่ากับ 0 หรือ null หรือไม่ ถ้าเท่ากับ 0 แสดงว่าสแตกว่าง จึงไม่สามารถดึงข้อมูลออกจากสแตกได้
6. Full stack ตรวจสอบว่า stack เต็มหรือไม่ ถ้าไม่มีที่ว่างเหลืออยู่ เราก็จะไม่สามารถทำการ Push สแตกได้ ในกรณีเช่นนี้เราเรียกว่า "สแตกเต็ม" (Stack Overflow) โดยการตรวจสอบว่าสแตกเต็มหรือไม่ เราจะใช้ตัวชี้สแตก (Stack pointer) มาเปรียบเทียบกับค่าสูงสุดของสแตก (Max stack) หากตัวชี้สแตกมีค่าเท่ากับค่าสูงสุดของสแตกแล้ว แสดงว่าไม่มีที่ว่างให้ข้อเก็บข้อมูลอีก
7. Stack count ส่งค่าจำนวนรายการในสแตก หรือเป็นการนับจำนวนสมาชิกในสแตก
8. Destroy stack คืนหน่วยความจำของทุก node ในสแตกให้ระบบ หรือเป็นการลบข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในสแตก
การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบอะเรย์ เนื่องจากอาร์เรย์เป็นโครงสร้างที่ต้องมีการกำหนดจองพื้นที่แน่นอน (static) จึงจำเป็นต้องมีการกำหนดขนาดพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสูงสุดให้เหมาะสมเมื่อมีการ นำเอาข้อมูลเข้ามาก็จะนำเข้ามาจัดไว้ในอาร์เรย์แรกสุดจากนั้นจึงเรียงลำดับกัน ไปตามพื้นที่ที่กำหนด
การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก
1. Create stack สร้าง stack head node
2. Push stack เพิ่มรายการใน stack
3. Pop stack ลบรายการใน stack
4. Stack top เรียกใช้รายการข้อมูลที่อยู่บนสุดของ stack
5. Empty stack ตรวจสอบว่า stack ว่างเปล่าหรือไม่
6. Full stack ตรวจสอบว่า stack เต็มหรือไม่
7. Stack count ส่งค่าจำนวนรายการใน stack
8. Destroy stack คืนหน่วยความจำของทุก node ใน stack ให้ระบบ
การประยุกต์ใช้สแตก
สแตกเป็นโครงสร้างข้อมูลที่มีประโยชน์มาก ใช้มากในงานด้านปฏิบัติการของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ขั้นตอนการทำงานต้องการเก็บข่าวสารอันดับแรกสุดไว้ใช้หลังสุด และข่าวสารที่เก็บเป็นอันดับล่าสุดและรอง ๆ ลงมาใช้ก่อน เช่น การทำงานของโปรแกรมแปลภาษานำไปใช้ในเรื่องของการทำงานของโปรแกรมที่เรียกใช้โปรแกรมย่อย การคำนวณนิพจน์คณิตศาสตร์ และรีเคอร์ชัน (recursion) เป็นต้น
1. การทำงานของโปรแกรมที่มีโปรแกรมย่อย
การทำงานของโปแกรมหลักที่เรียกใช้โปรแกรมย่อย และในแต่ละโปรแกรมย่อยมีการเรียกใช้โปรแกรมย่อยต่อไปอีก ลักษณะของปฏิบัติการแบบนี้ โครงสร้างข้อมูลแบบสแตกสามารถช่วยทำงานได้ โดยที่แต่ละจุดของโปรแกรมที่เรียกใช้โปรแกรมย่อยจะเก็บเลขที่ของคำสั่งถัดไปที่เครื่องต้องกลับมาทำงานไว้ในสแตก หลังจากเสร็จสิ้นการทำงานในโปรแกรมย่อยนั้นแล้ว จะทำการ popค่าเลขที่คำสั่งออกมาจากสแตก เพื่อกลับไปทำงานที่คำสั่งต่อจากคำสั่งที่เรียกใช้โปรแกรมย่อยนั้น จนกระทั่งโหนดในสแตกว่าง
2. การคำนวณนิพจน์ทางคณิตศาสตร์การเขียนนิพจน์คณิตศาสตร์เพื่อการคำนวณจะต้องคำนึงถึงลำดับความสำคัญของเครื่องหมายสำหรับการคำนวณด้วย โดยทั่วไปนิพจน์คณิตศาสตร์สามารถเขียนได้ 3 รูปแบบดังนี้
1. นิพจน์อินฟิกซ์ (infix expression) การเขียนนิพจน์ด้วยรูปแบบนี้ ตัวดำเนินการ (operator) อยู่ตรงกลางระหว่างตัวถูกดำเนินการ (operand) 2 ตัว
2. นิพจน์โพสฟิกซ์ (postfix expression) เป็นการเขียนนิพจน์ที่จะต้องเขียนตัวถูกดำเนินการตัวที่ 1 และตัวถูกดำเนินการตัวที่ 2 ก่อน ตามด้วยตัวดำเนินการ
3. นิพจน์พรีฟิกซ์ (prefix expression) เป็นการเขียนนิพจน์ที่จะต้องเขียนตัวดำเนินการก่อนแล้วตามด้วยตัวถูกดำเนินการตัวที่ 1 และตัวถูกดำเนินการตัวที่ 2 ตามลำดับ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น