스택 Stack

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• 기본적인 자료구조

• 나중에 넣은 데이터가 먼저 나오는 후입선출 LIFO (Last In First Out) 구조로 데이터를 저장하고 관리하는 자료구조

• stack이 쌓다, 쌓아올리다를 의미하듯이 책을 차곡차곡 쌓아올린 상황을 연상하면 이해하기 쉽다. 가장 나중에 쌓은 책을 가장 먼저 꺼낼수 있듯이 자료구조 stack은 LIFO 구조로 동작한다.

• 주로 임시 데이터나 함수 호출 등에 사용됩니다.

  • 함수 호출 시에 가장 대표적인 예로는 호출 스택call stack에 현재 실행 중인 함수의 정보를 저장하여 이전에 호출한 함수로 되돌아갈 때 필요합니다.

  • 웹 브라우저의 방문 기록을 뒤로 가기 버튼으로 이동할 때, 방문 기록을 저장한 스택을 사용합니다.

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스택 Stack 용어

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• Top : 스택의 맨 위에 있는 요소를 가리키는 포인터를 의미합니다.

• Bottom : 스택의 맨 아래에 있는 요소를 가리키는 포인터를 의미합니다.

• Overflow : 스택이 가득 차서 더 이상 요소를 추가할 수 없는 상태를 의미합니다.

• Underflow : 스택이 비어 있어 더 이상 요소를 제거할 수 없는 상태를 의미합니다.

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Java에서의 Stack

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Stack - declaration

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import java.util.Stack;

Stack<Integer> stack = new Stack<>();

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Stack - insert methods

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• push(item)

  • 현재 stack의 가장 위에 있는top 위치에 요소를 추가합니다.

Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();

stack.push(10); // 스택에 10 추가
stack.push(20); // 스택에 20 추가

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Stack - remove methods

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• pop()

  • 가장 위에 있는top 데이터를 제거하고 해당 데이터를 반환합니다.

  • stack이 비어있을 경우 EmptyStackException이 발생합니다.

Stack<Integer> stack = new Stack<>();
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

int topData = stack.pop(); // 스택에서 데이터 3을 삭제하고 반환합니다.
System.out.println(topData); // 출력 결과: 3

topData = stack.pop(); // 스택에서 데이터 2를 삭제하고 반환합니다.
System.out.println(topData); // 출력 결과: 2

topData = stack.pop(); // 스택에서 데이터 1을 삭제하고 반환합니다.
System.out.println(topData); // 출력 결과: 1

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Stack - examine methods

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• peek()

  • stack의 가장 위에 있는top 요소를 반환합니다. 제거하지는 않습니다.

  • stack이 비어있을 경우 EmptyStackException이 발생합니다.

• empty()

  • stack이 비어있는지 여부를 반환합니다.

Stack<Integer> stack = new Stack<>();

// 스택에 요소 추가
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

// 스택의 맨 위 요소 확인
int topElement = stack.peek();
System.out.println("맨 위의 요소는: " + topElement);

// 스택에 요소가 남아있는지 확인
if (!stack.empty()) {
    // 스택에서 요소 제거
    int removedElement = stack.pop();
    System.out.println("제거된 요소는: " + removedElement);
}

Stack 구현

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ArrayList로 간단하게 구현

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import java.util.ArrayList;

public class MyStack<T> {
    private ArrayList<T> stack;

    public MyStack() {
        stack = new ArrayList<>();
    }

    public void push(T item) {
        stack.add(item);
    }

    public T pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("스택이 비어있습니다.");
        }
        return stack.remove(stack.size() - 1);
    }

    public T peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("스택이 비어있습니다.");
        }
        return stack.get(stack.size() - 1);
    }

    public boolean isEmpty() {
        return stack.isEmpty();
    }

    public void clear() {
        stack.clear();
    }
}

MyStack<Integer> stack = new MyStack<>();

stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

System.out.println(stack.peek()); // 3
System.out.println(stack.pop());  // 3

stack.clear();

System.out.println(stack.isEmpty()); // true