Stack در سی شارپ

در برنامه‌نویسی، داده‌ساختارها نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین داده‌ساختارها، Stack یا پشته است. در این مقاله به زبانی ساده و روان، مفهوم Stack را در سی‌ شارپ بررسی می‌کنیم و با مثال‌های کاربردی نحوه استفاده از آن را توضیح خواهیم داد.

تعریف Stack در سی‌ شارپ

Stack یک داده‌ساختار خطی است که برای مدیریت داده‌ها به کار می‌رود. این داده‌ساختار از اصول LIFO (Last In, First Out) پیروی می‌کند؛ به این معنی که آخرین داده‌ای که اضافه می‌شود، اولین داده‌ای است که حذف می‌شود. برای درک بهتر، می‌توانید Stack را مانند یک پشته از بشقاب‌ها در نظر بگیرید: هر بار که بشقابی روی پشته می‌گذارید، آن بشقاب آخرین عنصری است که برمی‌دارید.

در سی‌ شارپ، کلاس<Stack<T برای پیاده‌سازی این داده‌ساختار به کار می‌رود. این کلاس دارای دو عمل اصلی است:

Push: برای اضافه کردن یک عنصر به بالای Stack.
Pop: برای حذف و برگرداندن آخرین عنصر اضافه شده.

نحوه استفاده از Stack در سی‌ شارپ

بیایید با یک مثال ساده شروع کنیم که نشان می‌دهد چگونه می‌توان از Stack در سی‌ شارپ استفاده کرد.

Stack<int> myStack = new Stack<int>();
myStack.Push(1); // اضافه کردن عدد 1 به پشته
myStack.Push(2); // اضافه کردن عدد 2
myStack.Push(3); // اضافه کردن عدد 3

// حذف و گرفتن آخرین عنصر اضافه شده (عدد 3)
int top = myStack.Pop(); // حالا top برابر با 3 است

در این مثال، ما سه عدد به Stack اضافه کردیم و سپس با استفاده از متد Pop، آخرین عدد (3) را برداشتیم.

مثال‌های کاربردی از Stack

استفاده از Stack در دنیای واقعی و پروژه‌های برنامه‌نویسی بسیار گسترده است. در ادامه دو مثال مهم از کاربردهای Stack را بررسی می‌کنیم.

مثال 1: مدیریت تاریخچه در مرورگر وب

مرورگرهای وب از Stack برای مدیریت تاریخچه صفحات بازدید شده استفاده می‌کنند. هر بار که یک صفحه جدید باز می‌شود، آدرس آن در Stack ذخیره می‌شود و وقتی کاربر بر روی دکمه "بازگشت" کلیک می‌کند، آخرین صفحه باز شده از Stack حذف می‌شود و مرورگر به صفحه قبلی برمی‌گردد.

Stack<string> browsingHistory = new Stack<string>();

// اضافه کردن صفحات بازدید شده به تاریخچه
browsingHistory.Push("google.com");
browsingHistory.Push("stackoverflow.com");
browsingHistory.Push("yourWebsite.com");

// برگشت به صفحه قبلی
string lastPage = browsingHistory.Pop();
Console.WriteLine("آخرین صفحه بازدید شده: " + lastPage);

در این مثال، ما با هر کلیک کاربر یک آدرس را به Stack اضافه می‌کنیم و سپس با استفاده از Pop، به صفحه قبلی برمی‌گردیم.

مثال 2: قابلیت Undo در ویرایشگر متن

فرض کنید که در حال نوشتن یک ویرایشگر متن ساده هستید و می‌خواهید قابلیت Undo را به آن اضافه کنید. برای پیاده‌سازی این قابلیت، می‌توانید از Stack استفاده کنید تا تغییرات انجام شده در متن را ذخیره کنید و در صورت نیاز، با استفاده از Pop به حالت قبلی برگردید.

Stack<string> textHistory = new Stack<string>();

// ذخیره تاریخچه متن
textHistory.Push("Hello ");
textHistory.Push("World!");

// عملیات Undo: بازگشت به مرحله قبلی
string undoText = textHistory.Pop();
Console.WriteLine("متن پس از Undo: " + undoText);

در اینجا، هر بار که متنی وارد می‌شود، آن را در Stack ذخیره می‌کنیم و با Pop، آخرین تغییر انجام شده را بازگردانی می‌کنیم.

مزایای استفاده از Stack

سادگی در استفاده: Stack داده‌ساختاری بسیار ساده است و به راحتی می‌توان از آن برای مدیریت داده‌ها استفاده کرد.

مناسب برای Undo و Redo: بسیاری از سیستم‌ها مانند ویرایشگرهای متن و نرم‌افزارهای گرافیکی از Stack برای پیاده‌سازی قابلیت‌های Undo و Redo استفاده می‌کنند.

کنترل بهتر بر روی داده‌ها: با استفاده از Stack می‌توان به‌سادگی داده‌ها را به ترتیب زمانی مدیریت کرد.

ویژگی‌های اضافی Stack

در کنار متدهای اصلی Push و Pop، کلاس Stack<T> در سی‌ شارپ شامل متدها و ویژگی‌های دیگری است که به مدیریت بهتر این داده‌ساختار کمک می‌کنند:

Peek: بدون حذف کردن عنصر، آن را از بالای Stack برمی‌گرداند.

int top = myStack.Peek(); // بدون حذف، عنصر بالای پشته را برمی‌گرداند

Count: تعداد عناصر موجود در Stack را برمی‌گرداند.

int count = myStack.Count; // تعداد عناصر پشته

Clear: تمام عناصر موجود در Stack را حذف می‌کند.

myStack.Clear(); // پاک کردن کل پشته

جمع‌بندی

Stack یکی از داده‌ساختارهای کلیدی و پرکاربرد در سی‌ شارپ است که به‌راحتی می‌توان با آن کار کرد. این داده‌ساختار به‌ویژه در مواردی که نیاز به Undo/Redo، مدیریت تاریخچه یا کنترل داده‌های به‌صورت LIFO داریم، بسیار مفید است. با استفاده از کلاس Stack<T> و متدهای آن مانند Push، Pop و Peek، می‌توانید به‌راحتی این داده‌ساختار را در پروژه‌های خود به کار بگیرید.

این مقاله با هدف ساده‌سازی مفاهیم برای شما تهیه شده است تا به‌راحتی بتوانید از Stack در پروژه‌های برنامه‌نویسی خود استفاده کنید. امیدواریم با مطالعه این مقاله، درک خوبی از این مفهوم پیدا کرده باشید و آن را در کارهای عملی و پروژه‌های خود به کار ببرید.

 اگر علاقه‌مند به یادگیری حرفه‌ای سی‌ شارپ هستید، توصیه می‌شود در دوره‌های آموزش #C باگتو شرکت کنید.

اگر به این موضوع علاقه‌مندید، پیشنهاد می‌کنم مقالات زیر را نیز مطالعه کنید:

Collection در سی‌ شارپ: چون Stack یک نوع کلکشن در سی‌ شارپ است، این مقاله می‌تواند برای فهم بهتر کلکشن‌ها و تفاوت‌های آن‌ها کاربردی باشد.

جنریک‌ها در سی‌ شارپ: این مقاله به شما نحوه استفاده از جنریک‌ها در سی‌ شارپ را آموزش می‌دهد، که در کار با Stack‌های از انواع مختلف کاربردی است.

این مقالات به شما کمک می‌کنند تا علم برنامه‌نویسی خود را در زبان سی‌ شارپ گسترش دهید و با مفاهیم پیچیده‌تر و کاربردی‌تر آشنا شوید.