Go语言实战案例-自定义栈结构

简介: 本案例详解如何用Go语言自定义栈结构,涵盖栈的压栈、弹栈、查看栈顶等基本操作,适合初学者掌握数据结构与算法基础。

 

以下是《Go语言100个实战案例》中的 数据结构与算法篇 - 案例23:自定义栈结构 的完整内容,帮助初学者通过自定义结构体来实现栈的数据结构。

🎯 案例目标

实现一个自定义的栈结构,并提供常见的栈操作:压栈(Push)、弹栈(Pop)、查看栈顶元素(Peek)和判断栈是否为空(IsEmpty)。


🧩 应用场景

  • • 栈结构是计算机科学中常用的数据结构,用于处理函数调用、括号匹配、表达式求值等问题。
  • • 在 Go 语言中,可以通过结构体来定义栈,并实现各种栈操作。
  • • 初学者可以通过此案例深入理解栈的工作原理,并练习使用结构体和切片(slice)来实现栈。

🧠 涉及知识点

  • • 使用结构体定义栈(Stack)
  • • 栈操作的基本方法(Push、Pop、Peek、IsEmpty)
  • • 使用 Go 的切片(slice)动态调整栈大小

💻 示例代码:自定义栈结构

package main
import "fmt"
// 定义栈结构体
type Stack struct {
    elements []interface{} // 用切片存储栈元素
}
// 创建一个新的栈
func NewStack() *Stack {
    return &Stack{}
}
// 判断栈是否为空
func (s *Stack) IsEmpty() bool {
    return len(s.elements) == 0
}
// 获取栈的大小
func (s *Stack) Size() int {
    return len(s.elements)
}
// 压栈操作
func (s *Stack) Push(item interface{}) {
    s.elements = append(s.elements, item)
}
// 弹栈操作
func (s *Stack) Pop() (interface{}, bool) {
    if s.IsEmpty() {
        return nil, false // 栈为空,返回错误
    }
    // 获取栈顶元素并移除
    topIndex := len(s.elements) - 1
    item := s.elements[topIndex]
    s.elements = s.elements[:topIndex]
    return item, true
}
// 查看栈顶元素
func (s *Stack) Peek() (interface{}, bool) {
    if s.IsEmpty() {
        return nil, false // 栈为空,返回错误
    }
    return s.elements[len(s.elements)-1], true
}
func main() {
    stack := NewStack() // 创建一个栈
    // 测试压栈操作
    stack.Push(10)
    stack.Push(20)
    stack.Push(30)
    fmt.Println("栈的大小:", stack.Size()) // 输出栈的大小
    // 查看栈顶元素
    top, _ := stack.Peek()
    fmt.Println("栈顶元素:", top)
    // 测试弹栈操作
    item, _ := stack.Pop()
    fmt.Println("弹出的元素:", item)
    fmt.Println("弹栈后的栈的大小:", stack.Size())
    // 再次查看栈顶元素
    top, _ = stack.Peek()
    fmt.Println("新的栈顶元素:", top)
    // 弹栈直到栈空
    for !stack.IsEmpty() {
        item, _ = stack.Pop()
        fmt.Println("弹出的元素:", item)
    }
}

🛠 技术说明

功能 使用方法
定义栈结构体 type Stack struct { elements []interface{} }
栈操作方法 PushPopPeekIsEmpty
切片操作 append、切片截取 s.elements[:topIndex]
空值检查 IsEmpty 判断栈是否为空
多种数据类型存储 使用 interface{} 存储任何类型的数据

📤 示例运行

栈的大小: 3
栈顶元素: 30
弹出的元素: 30
弹栈后的栈的大小: 2
新的栈顶元素: 20
弹出的元素: 20
弹出的元素: 10

🧪 拓展练习

  • 栈的扩展:实现一个支持栈的最大值(或最小值)跟踪功能,即每次 Push 时,栈顶同时保存当前最大(或最小)值。
  • 栈的应用
  • • 用栈来实现括号匹配检查,确保每个 ( 都有相应的 )
  • • 用栈解决计算机表达式求值问题(如逆波兰表达式计算)。
  • 线程安全:考虑使用 Go 的并发机制(如 sync.Mutex)来实现线程安全的栈操作,适用于多线程环境。

✅ 小结

通过本案例,你实现了一个自定义栈结构,并掌握了 mapinterface{} 和 Go 语言切片等核心概念。栈是一个非常重要的数据结构,在编程中有着广泛的应用,尤其是在解析、计算和回溯等场景中。

 

相关文章
|
8天前
|
Linux Go iOS开发
Go语言100个实战案例-进阶与部署篇:使用Go打包生成可执行文件
本文详解Go语言打包与跨平台编译技巧,涵盖`go build`命令、多平台构建、二进制优化及资源嵌入(embed),助你将项目编译为无依赖的独立可执行文件,轻松实现高效分发与部署。
|
2月前
|
数据采集 数据挖掘 测试技术
Go与Python爬虫实战对比:从开发效率到性能瓶颈的深度解析
本文对比了Python与Go在爬虫开发中的特点。Python凭借Scrapy等框架在开发效率和易用性上占优,适合快速开发与中小型项目;而Go凭借高并发和高性能优势,适用于大规模、长期运行的爬虫服务。文章通过代码示例和性能测试,分析了两者在并发能力、错误处理、部署维护等方面的差异,并探讨了未来融合发展的趋势。
163 0
|
10天前
|
存储 前端开发 JavaScript
Go语言实战案例-项目实战篇:编写一个轻量级在线聊天室
本文介绍如何用Go语言从零实现一个轻量级在线聊天室,基于WebSocket实现实时通信,支持多人消息广播。涵盖前后端开发、技术选型与功能扩展,助你掌握Go高并发与实时通信核心技术。
|
7天前
|
存储 监控 算法
企业电脑监控系统中基于 Go 语言的跳表结构设备数据索引算法研究
本文介绍基于Go语言的跳表算法在企业电脑监控系统中的应用,通过多层索引结构将数据查询、插入、删除操作优化至O(log n),显著提升海量设备数据管理效率,解决传统链表查询延迟问题,实现高效设备状态定位与异常筛选。
27 3
|
2月前
|
负载均衡 监控 Java
微服务稳定性三板斧:熔断、限流与负载均衡全面解析(附 Hystrix-Go 实战代码)
在微服务架构中,高可用与稳定性至关重要。本文详解熔断、限流与负载均衡三大关键技术,结合API网关与Hystrix-Go实战,帮助构建健壮、弹性的微服务系统。
251 1
微服务稳定性三板斧:熔断、限流与负载均衡全面解析(附 Hystrix-Go 实战代码)
|
26天前
|
存储 Java 编译器
对比Java学习Go——程序结构与变量
本节对比了Java与Go语言的基础结构,包括“Hello, World!”程序、代码组织方式、入口函数定义、基本数据类型及变量声明方式。Java强调严格的面向对象结构,所有代码需置于类中,入口方法需严格符合`public static void main(String[] args)`格式;而Go语言结构更简洁,使用包和函数组织代码,入口函数为`func main()`。两种语言在变量声明、常量定义、类型系统等方面也存在显著差异,体现了各自的设计哲学。
|
2月前
|
安全 Go 开发者
Go语言实战案例:使用sync.Mutex实现资源加锁
在Go语言并发编程中,数据共享可能导致竞态条件,使用 `sync.Mutex` 可以有效避免这一问题。本文详细介绍了互斥锁的基本概念、加锁原理及实战应用,通过构建并发安全的计数器演示了加锁与未加锁的区别,并封装了一个线程安全的计数器结构。同时对比了Go中常见的同步机制,帮助开发者理解何时应使用 `Mutex` 及其注意事项。掌握 `Mutex` 是实现高效、安全并发编程的重要基础。
|
2月前
|
数据采集 Go API
Go语言实战案例:使用context控制协程取消
本文详解 Go 语言中 `context` 包的使用,通过实际案例演示如何利用 `context` 控制协程的生命周期,实现任务取消、超时控制及优雅退出,提升并发程序的稳定性与资源管理能力。
|
2月前
|
数据采集 Go API
Go语言实战案例:多协程并发下载网页内容
本文是《Go语言100个实战案例 · 网络与并发篇》第6篇,讲解如何使用 Goroutine 和 Channel 实现多协程并发抓取网页内容,提升网络请求效率。通过实战掌握高并发编程技巧,构建爬虫、内容聚合器等工具,涵盖 WaitGroup、超时控制、错误处理等核心知识点。
|
Go
Go实战(一)-概述
Go实战(一)-概述
155 0
Go实战(一)-概述