Stack C# con esempi Push & Pop

Cos'è lo Stack in C#?

Lo stack è una raccolta di casi speciali che rappresenta il concetto LIFO (last in first out). Per comprendere innanzitutto il LIFO, facciamo un esempio. Immagina una pila di libri con ogni libro tenuto uno sopra l'altro.

Il concetto di last in first out nel caso dei libri significa che solo il libro più in alto può essere rimosso dalla pila di libri. Non è possibile rimuovere un libro dal centro perché ciò disturberebbe l'impostazione della pila.

Quindi in C#, anche lo stack funziona allo stesso modo. Gli elementi vengono aggiunti alla pila, uno sopra l'altro. Il processo di aggiunta di un elemento allo stack è chiamato operazione push. Per rimuovere un elemento da una pila, puoi anche rimuovere l'elemento più in alto della pila. Questa operazione è nota come pop.

Diamo un'occhiata più in dettaglio alle operazioni disponibili per la raccolta Stack.

Dichiarazione dello stack

Uno stack viene creato con l'aiuto del tipo Stack Data. La parola chiave “new” viene utilizzata per creare un oggetto di uno Stack. L'oggetto viene quindi assegnato alla variabile st.

Stack st = new Stack()

Aggiunta di elementi allo stack

Il metodo push viene utilizzato per aggiungere un elemento allo stack. La sintassi generale dell'enunciato è riportata di seguito.

Stack.push(element)

Rimozione di elementi dalla pila

Il metodo pop viene utilizzato per rimuovere un elemento dallo stack. L'operazione pop restituirà l'elemento più in alto dello stack. La sintassi generale dell'enunciato è riportata di seguito

 Stack.pop()

Contare

Questa proprietà viene utilizzata per ottenere il numero di elementi nello Stack. Di seguito è riportata la sintassi generale di questa istruzione.

Stack.Count

contiene

Questo metodo viene utilizzato per vedere se un elemento è presente nello Stack. Di seguito è riportata la sintassi generale di questa istruzione. L'istruzione restituirà true se l'elemento esiste, altrimenti restituirà il valore false.

Stack.Contains(element)

Ora vediamolo funzionare a livello di codice. Tutto il codice sotto indicato verrà scritto al ns Applicazione console. Il codice verrà scritto nel nostro file Program.cs.

Nel programma seguente, scriveremo il codice per vedere come possiamo utilizzare i metodi sopra menzionati.

Esempio 1: metodo Stack.Push()

In questo esempio vedremo

• Come viene creato uno stack.
• Come visualizzare gli elementi dello stack e utilizzare i metodi Count e Contain.

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DemoApplication
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   Stack st = new Stack();
   st.Push(1);
   st.Push(2);
   st.Push(3);

   foreach (Object obj in st)
   {
    Console.WriteLine(obj);
   }
    Console.WriteLine(); Console.WriteLine();
    Console.WriteLine("The number of elements in the stack " +st.Count);
    Console.WriteLine("Does the stack contain the elements 3 "+st.Contains(3));
    Console.ReadKey();
  }
 }
}

Code Spiegazione:-

1. Il primo passo viene utilizzato per dichiarare lo Stack. Qui stiamo dichiarando "st" come variabile per contenere gli elementi del nostro stack.
2. Successivamente, aggiungiamo 3 elementi al nostro stack. Ogni elemento viene aggiunto tramite il metodo Push.
3. Ora, poiché non è possibile accedere agli elementi dello stack tramite la posizione dell'indice come il lista di array, dobbiamo utilizzare un approccio diverso per visualizzare gli elementi dello stack. L'Oggetto (obj) è una variabile temporanea, dichiarata per contenere ogni elemento dello stack. Utilizziamo quindi l'istruzione foreach per esaminare ogni elemento dello stack. Per ogni elemento dello stack, il valore viene assegnato alla variabile obj. Utilizziamo quindi il comando Console.Writeline per visualizzare il valore sulla console.
4. Stiamo utilizzando la proprietà Count (st.count) per ottenere il numero di elementi nello stack. Questa proprietà restituirà un numero. Quindi visualizziamo questo valore sulla console.
5. Utilizziamo quindi il metodo Contiene per vedere se il valore 3 è presente nel nostro stack. Ciò restituirà un valore vero o falso. Quindi visualizziamo questo valore restituito sulla console.

Se il codice sopra riportato viene inserito correttamente e il programma viene eseguito, verrà visualizzato il seguente output.

Produzione:

Dall'output, possiamo vedere che vengono visualizzati gli elementi dello stack. Inoltre, viene visualizzato il valore True per indicare che il valore 3 è definito nello stack.

Note:: Hai notato che l'ultimo elemento messo nello stack viene visualizzato per primo. Questo è l'elemento più in alto dello stack. Nell'output viene mostrato anche il conteggio degli elementi dello stack.

Esempio 2: metodo Stack.Pop()

Ora diamo un'occhiata alla funzionalità "rimuovi". Vedremo il codice richiesto per rimuovere l'elemento più in alto dallo stack.

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DemoApplication
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   Stack st = new Stack();
   st.Push(1);
   st.Push(2);
   st.Push(3);
   
   st.Pop();

   foreach (Object obj in st)
   {
    Console.WriteLine(obj);
   }
    Console.ReadKey();
  }
 }
}

Code Spiegazione:-

1. Qui utilizziamo semplicemente il metodo pop che viene utilizzato per rimuovere un elemento dallo stack.

Se il codice sopra riportato viene immesso correttamente e il programma viene eseguito, verrà visualizzato il seguente output.

Produzione:

Possiamo vedere che l'elemento 3 è stato rimosso dallo stack.

Metodo Stack Peek() di C#

I metodi Push e Pop operano sulla cima dello stack, ma a volte è necessario visualizzare solo l'elemento in cima senza rimuoverlo. Il metodo Peek fa proprio questo: restituisce il valore più in alto nello stack lasciando la collezione invariata, il che è utile quando si desidera testare l'elemento successivo prima di decidere di estrarlo.

Passo 1) Crea una pila e inserisci tre elementi al suo interno, in modo che il valore 3 si trovi in ​​cima.

Passo 2) Richiama il metodo Peek per leggere l'elemento in cima all'elenco, quindi controlla la proprietà Count per verificare che non sia stato rimosso nulla.

using System;
using System.Collections;

namespace DemoApplication
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   Stack st = new Stack();
   st.Push(1);
   st.Push(2);
   st.Push(3);
   Console.WriteLine(st.Peek());
   Console.WriteLine(st.Count);
   Console.ReadKey();
  }
 }
}

Code Spiegazione:-

1. Viene dichiarato uno stack chiamato st e i valori 1, 2 e 3 vengono aggiunti con il metodo Push, in modo che 3 diventi l'elemento in cima.
2. Il metodo Peek restituisce l'elemento in cima senza rimuoverlo, e la proprietà Count continua a riportare il numero totale di elementi nello stack.

Quando il programma viene eseguito, stampa il valore 3 da Peek e poi il conteggio 3, che dimostra che l'elemento rimane nello stack. Se lo stack è vuoto, Peek genera un InvalidOperationException, quindi è sicuro controllare Count prima di chiamarlo.

Stack generico in C#

Gli esempi precedenti utilizzano la classe Stack non generica di System.Collections, che memorizza ogni elemento come un oggetto. Il codice C# moderno di solito preferisce la classe Stack generica. Classe dello spazio dei nomi System.Collections.Generic. Collega lo stack a un singolo tipo dichiarato, quindi il compilatore controlla ogni operazione di Push e Pop e non è necessario alcun casting o boxing.

I principali vantaggi dello Stack generico sono elencati di seguito.

• Tipo di sicurezza: Il tipo è definito al momento della dichiarazione, quindi possono essere inseriti solo valori di quel tipo e gli errori vengono rilevati in fase di compilazione.
• Niente boxe: I tipi valore come int vengono memorizzati direttamente, evitando così il costo di boxing che si verifica con lo Stack non generico.
• Il pulitore legge: Pop e Peek restituiscono direttamente il tipo dichiarato, quindi non è necessario effettuare un cast del risultato da object.

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace DemoApplication
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   Stack<string> st = new Stack<string>();
   st.Push("Java");
   st.Push("Python");
   Console.WriteLine(st.Pop());
   Console.ReadKey();
  }
 }
}

In questo esempio lo stack è dichiarato come Stack , quindi accetta solo valori stringa. Il metodo Pop restituisce direttamente una stringa e stampa Python, l'ultimo valore inserito. Per ogni nuovo progetto, lo Stack generico è la scelta consigliata.

Differenza tra stack e coda in C#

Una pila e un fare la coda Sono entrambe collezioni che controllano l'ordine in cui gli elementi vengono rimossi, ma utilizzano regole opposte. Uno stack è last in, first out (ultimo entrato, primo uscito), mentre una coda è first in, first out (primo entrato, primo uscito). Scegliere quella giusta rende chiaro l'intento del codice agli altri sviluppatori.

Le principali differenze sono elencate di seguito:

• Ordine: Una pila rimuove prima l'elemento aggiunto più di recente (LIFO), mentre una coda rimuove prima l'elemento più vecchio (FIFO).
• Metodi: Uno stack utilizza le operazioni Push e Pop, mentre una coda utilizza Enqueue per aggiungere e Dequeue per rimuovere.
• Accesso all'elemento superiore: Una pila legge il suo elemento successivo con Peek, mentre una coda legge il suo elemento successivo con Peek dalla parte anteriore.
• Usi tipici: Gli stack includono funzionalità di annullamento, valutazione delle espressioni e ricorsione. tracre, mentre le code si adattano alla pianificazione, al buffering e all'attraversamento in ampiezza.

Entrambi i tipi sono disponibili in forma generica come Stack e coda in System.Collections.Generic, quindi si ottiene la sicurezza dei tipi con entrambe le scelte.

DOMANDE FREQUENTI