在本教程中，我们将使用Swift讨论和实现数据结构：堆栈。
我们将看到Swift泛型如何使创建泛型堆栈变得容易。

Swift Stack

堆栈是一种数据结构，用于按特定顺序保存数据。

让我们看看它们的订购方式：

订单就像一堆书。
您可以继续在顶部的收藏夹中插入一本新书。
您只能删除或者查看最顶层的书。
这意味着要删除最底下的书，您必须删除上面的所有书。

此顺序称为后进先出(LIFO)。

下图展示了一个示例：

• 推入用于将元素插入堆栈。

• Pop用于删除最上面的元素。

• Peek用于查看最上方的元素。

默认情况下，如果堆栈为空，则返回nil。

我们可以使用数组，LinkedList等创建堆栈。
在本教程中，我们将使用数组。

堆栈的重要用例

在音乐播放列表应用程序中，歌曲在队列中排队并随机播放，通常您会意识到来回将下一首歌曲更改为新的随机歌曲。

这是通过堆栈发生的。
最新的歌曲被添加到堆栈的顶部。
如果您不喜欢那首歌，则可以随时按向后(pop)和前进(push)在队列中插入新的随机歌曲。

让我们启动XCode游乐场并实现Swift Stacks。

创建堆栈

我们可以通过以下方式在Swift中创建一个Stack：

struct Stack {
private var myArray: [String] = []
}

我们定义了一个结构Stack，其中包含字符串数组。

让我们定义Swift结构中的push，pop和peek功能。

推

mutating func push(_ element: String) {
      myArray.append(element)
  }

此push函数将新元素附加到数组的LAST。

流行音乐

mutating func pop() -> String? {
return myArray.popLast()
}

这个pop函数使用Swift数组提供的popLast()函数删除LAST元素。
我们使用了可选的返回类型String，因为它可以返回nil。

窥视

func peek() -> String {
      guard let topElement = myArray.last else { print("This stack is empty.") }
      return topElement
  }

如果要显示自定义错误消息，而不是使用Optional，请使用Swift的guard let语句。

这就是我们最终结构在XCode Playground中的外观。

struct Stack {
  private var myArray: [String] = []
  
  mutating func push(_ element: String) {
      myArray.append(element)
  }
  
  mutating func pop() -> String? {
      return myArray.popLast()
  }
  
  func peek() -> String {
      guard let topElement = myArray.last else {return "This stack is empty."}
      return topElement
  }
}

var stack = Stack()
stack.peek()
stack.push("Swift Arrays")
stack.push("Swift LinkedList")
stack.push("Swift Stack")
print(stack)
stack.peek()
stack.pop()
stack.pop()
stack.pop()
stack.peek()
stack.pop()

上面的堆栈只能容纳字符串。
此外，它不能很好地打印纸堆内容。

为此，我们可以使用CustomStringConvertible协议作为结构的扩展。

让我们为下面的Stack结构创建扩展：

extension Stack: CustomStringConvertible {
  var description: String {
      let header = "Swift Stack Begin\n"
      let bottomDivider = "\nSwift Stack End*\n"
      
      let elements = myArray.joined(separator: "\n")
      
      return header + elements + bottomDivider
  }
}

以下是stack.description的输出

它按推入的顺序打印堆栈。
我们需要使用reversed()方法将其反转：

let elements = myArray.reversed().joined(separator: "\n")

现在正确的堆叠顺序为：

Swift通用堆栈

让我们将上述Swift堆栈设为通用。

您只需要使用方括号中的通用参数更新堆栈定义！

struct Stack<T> {
  private var myArray: [T] = []
  
  mutating func push(_ element: T) {
      myArray.append(element)
  }
  
  mutating func pop() -> T? {
      return myArray.popLast()
  }
  
  func peek() -> T? {
      return myArray.last
  }
}

注意：在CustomStringConvertible协议中，我们使用joined来连接元素。
这不适用于非字符串元素。
因此，我们需要先使用map运算符将元素映射到字符串，然后再进行连接。

let elements = myArray.reversed().map{ "\(##代码##)" }.joined(separator: "\n")

$0表示要映射的当前元素。