стек что это такое фото
О стеке простыми словами — для студентов и просто начинающих
Привет, я студент второго курса технического университета. После пропуска нескольких пар программирования по состоянию здоровья, я столкнулся с непониманием таких тем, как «Стек» и «Очередь». Путем проб и ошибок, спустя несколько дней, до меня наконец дошло, что это такое и с чем это едят. Чтобы у вас понимание не заняло столько времени, в данной статье я расскажу о том что такое «Стек», каким образом и на каких примерах я понял что это такое. Если вам понравится, я напишу вторую часть, которая будет затрагивать уже такое понятие, как «Очередь»
Теория
На Википедии определение стека звучит так:
Стек (англ. stack — стопка; читается стэк) — абстрактный тип данных, представляющий собой список элементов, организованных по принципу LIFO (англ. last in — first out, «последним пришёл — первым вышел»).
Поэтому первое, на чем бы я хотел заострить внимание, это представление стека в виде вещей из жизни. Первой на ум мне пришла интерпретация в виде стопки книг, где верхняя книга — это вершина.
На самом деле стек можно представить в виде стопки любых предметов будь то стопка листов, тетрадей, рубашек и тому подобное, но пример с книгами я думаю будет самым оптимальным.
Итак, из чего же состоит стек.
Стек состоит из ячеек(в примере — это книги), которые представлены в виде структуры, содержащей какие-либо данные и указатель типа данной структуры на следующий элемент.
Сложно? Не беда, давайте разбираться.
На данной картинке схематично изображен стек. Блок вида «Данные/*next» и есть наша ячейка. *next, как мы видим, указывает на следующий элемент, другими словами указатель *next хранит адрес следующей ячейки. Указатель *TOP указывает на вершину стек, то есть хранит её адрес.
С теорией закончили, перейдем к практике.
Практика
Для начала нам нужно создать структуру, которая будет являться нашей «ячейкой»
Новичкам возможно будет не понятно, зачем наш указатель — типа comp, точнее сказать указатель типа структуры comp. Объясню, для того чтобы указатель *next мог хранить структуру comp, ей нужно обозначить тип этой структуры. Другими словами указать, что будет хранить указатель.
После того как у нас задана «Ячейка», перейдем к созданию функций.
Функции
Функция создания «Стека»/добавления элемента в «Стек»
При добавлении элемента у нас возникнет две ситуации:
Разберем чуть чуть по-подробнее.
Во-первых, почему функция принимает **top, то есть указатель на указатель, для того чтобы вам было наиболее понятно, я оставлю рассмотрение этого вопроса на потом. Во-вторых, по-подробнее поговорим о q->next = *top и о том, что же означает ->.
-> означает то, что грубо говоря, мы заходим в нашу структуру и достаем оттуда элемент этой структуры. В строчке q->next = *top мы из нашей ячейки достаем указатель на следующий элемент *next и заменяем его на указатель, который указывает на вершину стека *top. Другими словами мы проводим связь, от нового элемента к вершине стека. Тут ничего сложного, все как с книгами. Новую книгу мы кладем ровно на вершину стопки, то есть проводим связь от новой книги к вершине стопки книг. После этого новая книга автоматически становится вершиной, так как стек не стопка книг, нам нужно указать, что новый элемент — вершина, для этого пишется: *top = q;.
Функция удаления элемента из «Стека» по данным
Данная функция будет удалять элемент из стека, если число Data ячейки(q->Data) будет равна числу, которое мы сами обозначим.
Здесь могут быть такие варианты:
Для лучшего понимания удаления элемента проведем аналогии с уже привычной стопкой книг. Если нам нужно убрать книгу сверху, мы её убираем, а книга под ней становится верхней. Тут то же самое, только в начале мы должны определить, что следующий элемент станет вершиной *top = q->next; и только потом удалить элемент free(q);
Если книга, которую нужно убрать находится между двумя книгами или между книгой и столом, предыдущая книга ляжет на следующую или на стол. Как мы уже поняли, книга у нас-это ячейка, а стол получается это NULL, то есть следующего элемента нет. Получается так же как с книгами, мы обозначаем, что предыдущая ячейка будет связана с последующей prev->next = q->next;, стоит отметить что prev->next может равняться как ячейке, так и нулю, в случае если q->next = NULL, то есть ячейки нет(книга ляжет на стол), после этого мы очищаем ячейку free(q).
Так же стоит отметить, что если не провести данную связь, участок ячеек, который лежит после удаленной ячейки станет недоступным, так как потеряется та самая связь, которая соединяет одну ячейку с другой и данный участок просто затеряется в памяти
Функция вывода данных стека на экран
Самая простая функция:
Здесь я думаю все понятно, хочу сказать лишь то, что q нужно воспринимать как бегунок, он бегает по всем ячейкам от вершины, куда мы его установили вначале: *q = top;, до последнего элемента.
Главная функция
Хорошо, основные функции по работе со стеком мы записали, вызываем.
Посмотрим код:
Вернемся к тому, почему же в функцию мы передавали указатель на указатель вершины. Дело в том, что если бы мы ввели в функцию только указатель на вершину, то «Стек» создавался и изменялся только внутри функции, в главной функции вершина бы как была, так и оставалась NULL. Передавая указатель на указатель мы изменяем вершину *top в главной функции. Получается если функция изменяет стек, нужно передавать в нее вершину указателем на указатель, так у нас было в функции s_push,s_delete_key. В функции s_print «Стек» не должен изменяться, поэтому мы передаем просто указатель на вершину.
Вместо цифр 1,2,3,4,5 можно так-же использовать переменные типа int.
Заключение
Полный код программы:
Так как в стек элементы постоянно добавляются на вершину, выводиться элементы будут в обратном порядке
В заключение хотелось бы поблагодарить за уделенное моей статье время, я очень надеюсь что данный материал помог некоторым начинающим программистам понять, что такое «Стек», как им пользоваться и в дальнейшем у них больше не возникнет проблем. Пишите в комментариях свое мнение, а так же о том, как мне улучшить свои статьи в будущем. Спасибо за внимание.
Как выбрать стеки для лепки и как ими пользоваться
Стеки: что это такое
Разнообразные стеки – для работы в лепке это основные помощники. Они позволяют сделать то, что не удается выполнить пальцами. И ни один скульптор не обходится без нескольких таких лопаточек в арсенале.
Виды стеков для работы
Производители предлагают огромный ассортимент лопаточек для занятий лепкой. Они отличаются по форме, размеру и качеству материала. По виду материала инструмент бывает нескольких типов:
Металлические – прочные, стильные инструменты относятся к профессиональным лопаткам для лепки. Они часто имеют два разных по форме конца для разнообразных типов работ. Прочность ножей позволяет использовать их с пластилином, глиной, самозатвердевающими массами.
Деревянные – производятся из твердых пород дерева. Обычно их можно найти среди инструментов людей, предпочитающих изделия из экологичных материалов. Инструменты относятся к профессиональным.
Силиконовые – имеют мягкий наконечник, который оставляет нежные следы без выраженных очертаний.
Пластиковые – самые простые и доступные стеки, которые часто выбирают новички и дети.
Палочка для лепки отличается по форме наконечника. Самым распространенным является лопатка с плоским краем, а также шарообразный наконечник, который помогает выполнять углубления и делать плавные вмятины. Среди инструментов скульптора всегда есть палочка-петля, которая помогает делать заметные насечки или быстро отсекать часть пластичной массы.
Трудно сказать, какой именно инструмент понадобится в процессе творчества. Выбор индивидуальный. Кому-то достаточно одной универсальной лопатки, другие используют целый спектр разных ножей.
Как правильно выбирать стеки для лепки?
Не менее важно качество – на инструменте не должно быть трещин, сколов, потертостей, заметных деформаций. При этом не обязательно выбирать сразу дорогой набор ножей – для начала достаточно одного или нескольких пластиковых вариантов. Оцените стремление к творчеству и желание лепить. И если дело пойдет, можно будет задуматься о покупке более дорогих стеков для глиняной массы. В ином случае не так жалко будет потраченных средств на вспомогательные инструменты, которыми не будут пользоваться.
Стек — что это такое и как он устроен? Какие виды стеков бывают
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Продолжаю объяснять сложные компьютерные термины простыми словами. Сегодня расскажу, что такое стек в программировании, как он устроен и каких видов бывает.
Это будет полезно для тех, кто в будущем планирует серьезно работать в сфере IT, ведь это одна из основополагающих концепций программирования, влияющих на качество кода, но не касающихся конкретного языка.
Что такое стек простыми словами
По традиции рассказ начну с определения. Термин пришел из английского языка: слово stack переводится как «пробка».
Стек — это один из способов организации и хранения информации в программировании. Если говорить профессиональным языком, это одна из структур данных.
Википедия дает определение стеку как абстрактному типу данных, представленному в виде организованного по принципу LIFO списка элементов. В свою очередь, аббревиатура LIFO расшифровывается как last in — first out, то есть « пришел последним, а вышел первым».
Термин появился в середине XX века благодаря Алану Тьюрингу. В таких языках программирования как Python и Lisp стеком называют любой список, потому что для них доступны операции выталкивания (pop на английском) и проталкивания (push). Для стека характерна еще одна операция — чтение головного элемента (по-английски — peek).
Как устроен стек
Программисты часто сравнивают стек со стопкой одинаковых тарелок, ведь он работает по схожему принципу: поставленная позже всех тарелка будет использоваться первой. Вряд ли кто-то будет пытаться вытягивать тарелку из середины или низа стопки. А чтобы взять вторую тарелку сверху, нужно в обязательном порядке сначала снять первую.
В стеке важна последовательность данных и здесь применима линейная связь:
Данные следуют друг за другом, брать их из произвольного места нельзя.
Добавление или проталкивание (на английском — push) элемента возможно только в вершину стека. Как только элемент стека использован, он удаляется (процесс называется выталкиванием, или pop на английском), а верхним элементом (top) становится следующий.
Исходя из вышесказанного, выделю главный принцип работы стека: данные, которые попали последними, используются первыми. А если информация попала первой, то она должна использоваться последней.
Похожим образом реализована другая структура данных — очередь (queue на английском). Но разница лишь в том, что в очереди первым используется раньше всех попавший в нее элемент, а последним — тот, что позже всех. Для наглядности представьте очередь на кассе супермаркета: кто первым занял место, тот первым и расплатился. Все, как и в реальной жизни.
Виды стеков
Различают две разновидности стеков:
Расскажу подробнее о каждом из них.
Стек вызовов
Стек вызовов — это область памяти, в которой хранится информация о точках перехода между фрагментами программного кода.
Этот вид используется, когда в программе есть подпрограммы и компьютеру нужно запомнить место, где программный код прерывался для выполнения подпрограммы, чтобы потом вернуться к выполнению основного кода. Если подпрограмма вдобавок вернула определенную информацию, компьютер должен запомнить и ее, а потом еще и передать в код основной программы.
Стек практически всегда хранится в оперативной памяти. Так как каждый стек занимает в ОЗУ определенное место, в случае слишком большого количества подобных элементов может случиться такая ситуация как переполнение. Почему это плохо? Потому что в этом случае данные могут попасть в область памяти другого элемента и перезаписать себя вместо той информации, которая там должна быть.
Это чревато следующими проблемами:
Стек данных
Стек данных очень схож со стеком вызовов и работает с ним по тому же принципу: первым используется последний добавленный в него элемент, а последним — тот элемент, который попал туда раньше других.
Стек данных обычно используется для работы со сложными типами информации:
Вот и все, дорогие друзья. Теперь вы имеете представление о таком понятии, как стек, как он устроен и каковы его разновидности существуют. Надеюсь, что вам все было понятно и после прочтения статьи вопросы отпадут сами собой. Если нет, то спускайтесь в комментарии к публикации, спрашивайте, что было непонятно, а другие читатели блога KtoNaNovenkogo.ru помогут найти ответы.
Я вернусь к вам с новой статьей уже совсем скоро. Не забудьте также посмотреть полезное видео по теме, которое вы найдете под этой статьей.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (1)
Дмитрий, к какой рубрики относиться данная статья. Заранее благодарю!
Для чего нужны стеки?
Jul 3, 2019 · 4 min read
Когда я узнал, что такое стек, мне стало интересно его практическое применение. Оказалось, что чаще всего эта структура используется для имплементации операции “Отмена” ( то есть, ⌘+ Z или Ctrl+ Z).
Чтобы понять, как это работает, разберемся с определением стека.
Что такое стек?
Стек — список элементов, который может быть изменён лишь с одной стороны, называющейся вершиной стека.
Представьте приспособление для раздачи тарелок, в котором тарелки стоят в стопке. Новые тарелки можно добавлять только поверх уже имеющихся, а брать можно лишь сверху. Таким образом, чем позже тарелку положат в стопку, тем раньше её оттуда возьмут. В рамках структур данных это называется LIFO-принципом (последним пришёл — первым ушёл).
Если использовать терминологию, то стек поддерживает операции добавления ( push) и удаления ( pop) элементов на его вершине.
Зачем использовать стек для отмены?
Потому что обычно мы хотим отменить последнее действие.
Стек позволяет добавлять элементы к его вершине и удалять тот элемент, который был последним.
Что произойдёт, если ни одно действие не будет отменено? Стек ведь станет огромным!
Верно. Если не удалять элементы из стека отмены, то есть не использовать операцию отмены, то он станет очень большим. Именно поэтому такие приложения, как Adobe Photoshop, с увеличением времени работы над файлом используют всё больше и больше оперативной памяти. Стек отмены хранит все действия, произведённые над файлом, в памяти до тех пор, пока вы не сохраните и не закроете файл.
Имплементация стека
Стек можно реализовать, используя либо связные списки, либо массивы. Я приведу пример реализации стека на обеих структурах на Python и расскажу о плюсах и минусах каждой.
Стек на связном списке:
Стек на массиве:
Что лучше?
В коде я указал сложность каждой из операций, используя “О” большое. Как видите, имплементации мало чем отличаются.
Однако есть некоторые нюансы, которые стоит учесть.
Массив
Это непрерывный блок памяти. Из-за этого при маленьком размере стека массив будет занимать лишнее место. Ещё один недостаток в том, что каждый раз при увеличении размера массива придётся копировать все уже существующие элементы в новую ячейку памяти.
Связный список
Он состоит из отдельных блоков в памяти и может увеличиваться бесконечно. Поэтому, с одной стороны, имплементация стека с использованием этой структуры немного лучше с точки зрения сложности алгоритма. С другой стороны, каждый элемент должен хранить адреса предыдущего и следующего элемента, что требует больше памяти.
Заключение
Так как динамический массив увеличивается в два раза при заполнении очереди, необходимость выделить дополнительную память будет возникать всё реже и реже. Кроме того, так как указатели не занимают много места, дополнительные данные в связных списках не критичны.
Как видим, между этими двумя реализациями стека практически нет различий — используйте ту, что нравится вам.
Стека
Полезное
Смотреть что такое «Стека» в других словарях:
СТЕКА — Лопаточка, употребляемая скульпторами при лепке. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. стека (ит. stecca) инструмент, которым пользуется скульптор при лепке для обработки поверхности скульптуры. Новый… … Словарь иностранных слов русского языка
СТЕКА — (итал. stecca) инструмент для лепки из глины и др. мягких материалов; деревянная, костяная или металлическая палочка с расширенными в виде лопатки концами … Большой Энциклопедический словарь
СТЕКА — [стэк], стеки, жен. (итал. stecca) (иск.). Деревянный резец, употр. скульпторами при лепке. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Стека — стек (итал. stecca), инструмент скульптора, применяемый при лепке из глины и других мягких материалов; деревянная, костяная или металлическая палочка с расширенными в виде лопатки концами. Распространены также проволочные стеки (кольца… … Художественная энциклопедия
стека — сущ., кол во синонимов: 2 • палочка (34) • стек (4) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
стека — стека. Произносится [стэка] … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
стека — [тэ], и; ж. [итал. stecca] Деревянный, костяной или металлический инструмент при лепке из глины и других мягких материалов с расширенными в виде лопатки концами. * * * стека (итал. stecca), инструмент для лепки из глины и других мягких… … Энциклопедический словарь
Стека — стек (итал. stecca), основной инструмент при лепке (См. Лепка). С. имеют вид не больших (и часто изогнутых) деревянных костяных или металлических палочек с расширяющимися концами в форме прямой, закруглённой либо скошенной лопаточки,… … Большая советская энциклопедия
Стека — (итал. Stecca) сделанный из пальмового дерева, слоновой кости или железа инструмент в виде лопаточки, употребляемый скульпторами при леплении. См. (Ваяние) … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона