Ein Stapel ist eine Art von Datenstruktur, die dem Last-In-First-Out (LIFO)-Prinzip folgt. Das bedeutet, dass das letzte Element, das in den Stapel eingefügt wird, auch das erste ist, das entfernt wird. Stapel sind lineare Datenstrukturen, die aus einzelnen Elementen bestehen, die jeweils ein Datenelement und einen Zeiger auf das nächste Element im Stapel enthalten.
Der Hauptvorteil der Verwendung eines Stapels ist seine Einfachheit. Stacks sind leicht zu implementieren und können zur Lösung einer Vielzahl von Problemen verwendet werden. Sie benötigen auch weniger Speicher als andere Datenstrukturen, was sie in vielen Fällen effizienter macht.
In einem Stapel ist jedes Element mit dem vorhergehenden und dem nachfolgenden Element verbunden. Dies nennt man eine verknüpfte Liste. Das erste Element im Stapel wird als das oberste und das letzte als das unterste bezeichnet. Alle Operationen in einem Stapel werden am Anfang ausgeführt.
Es gibt vier Hauptoperationen, die auf einem Stapel ausgeführt werden: push, pop, peek und empty. Push wird verwendet, um ein Element oben auf dem Stapel hinzuzufügen. Pop wird verwendet, um ein Element vom oberen Ende des Stapels zu entfernen. Peek wird verwendet, um das Element am oberen Ende des Stapels zu sehen, ohne es tatsächlich zu entfernen. Empty wird verwendet, um zu prüfen, ob der Stapel leer ist oder nicht.
Der Hauptunterschied zwischen einem Stapel und einer Warteschlange ist die Reihenfolge, in der auf die Elemente zugegriffen wird. In einem Stapel wird das zuletzt eingefügte Element als erstes entfernt (LIFO). In einer Warteschlange ist das erste Element, das eingefügt wird, auch das erste, das entfernt wird (FIFO).
Stapel werden in vielen Programmiersprachen zum Speichern von Daten verwendet. Sie werden auch verwendet, um den Ausführungskontext eines Programms zu speichern, der die Werte lokaler Variablen und die Adresse der gerade ausgeführten Anweisung enthält. Stapel können auch dazu verwendet werden, eine Rekursion zu implementieren, d. h. den Aufruf einer Funktion aus sich selbst heraus.
Ein Stapelüberlauf ist ein häufiges Problem, das auftritt, wenn ein Programm versucht, Daten zu einem Stapel hinzuzufügen, der bereits voll ist. Dies führt zu einem Fehler, und das Programm kann abstürzen oder unerwartete Ergebnisse liefern.
Stapel wurden erstmals in den frühen 1950er Jahren von dem Informatiker Edsger Dijkstra eingeführt. Er schlug die Verwendung von Stapeln vor, um Daten in Form von verknüpften Listen zu speichern. Seitdem wurden Stacks in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von Betriebssystemen bis hin zu Webbrowsern.
Stapel werden in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von Sortieralgorithmen bis hin zu Netzwerk-Routing-Algorithmen. Stacks können auch verwendet werden, um Ausdrücke auszuwerten, Daten in einer Warteschlange zu speichern und eine Zeichenkette umzukehren. Sie werden auch bei der Implementierung von rekursiven Algorithmen und bei der Implementierung von Datenstrukturen wie verknüpften Listen und Bäumen verwendet.
Ein Stack ist eine Sammlung von Softwarekomponenten oder Diensten, die zusammen verwendet werden, um eine vollständige Lösung zu erstellen. Jede Komponente eines Stacks ist in der Regel so konzipiert, dass sie mit den anderen Komponenten des Stacks zusammenarbeitet, um eine bestimmte Funktion oder eine Reihe von Funktionen bereitzustellen.
In der Informatik bezieht sich ein Tech Stack auf eine Reihe von Softwaretechnologien, die zur Erstellung einer vollständigen Lösung verwendet werden. Ein Tech-Stack-Beispiel könnte einen Webserver, eine Datenbank, ein Betriebssystem, eine Programmiersprache und ein Webanwendungs-Framework umfassen.
Ein Software-Stack ist eine Sammlung von Software-Komponenten, die zusammen ein komplettes System bilden. Der Begriff "Stack" bezieht sich auf den schichtweisen Aufbau der Komponenten, wobei jede Schicht auf der vorherigen aufbaut.
In DevOps bezieht sich der Begriff "Stack" auf die Sammlung von Software-Tools, die zum Erstellen, Testen, Bereitstellen und Verwalten von Anwendungen verwendet werden. Diese Tools können in drei Hauptkategorien unterteilt werden:
1. Infrastructure-as-a-Service (IaaS): Diese Tools stellen die zugrundeliegende Infrastruktur für DevOps-Anwendungen bereit, z. B. Rechenleistung, Speicherplatz, Netzwerke und Sicherheit.
2. Plattform-as-a-Service (PaaS): Diese Tools bieten eine Plattform für Entwickler zur Erstellung und Bereitstellung von Anwendungen.
3. Software-as-a-Service (SaaS): Diese Tools stellen die Anwendungssoftware bereit, die DevOps-Teams zur Verwaltung ihrer Anwendungen verwenden.
Es gibt vier Arten von Stacks:
1. Last In First Out (LIFO)
2. First In First Out (FIFO)
3. Priority
4. Double Ended (Deque)
LIFO-Stacks sind die gängigste Art von Stacks. Bei diesem Stapeltyp werden die Elemente an der Spitze des Stapels hinzugefügt und an der Spitze des Stapels entfernt. Diese Art von Stapel wird häufig für Rückgängigmachungsoperationen in Texteditoren und für die Verwaltung von Funktionsaufrufen in Programmiersprachen verwendet.
FIFO-Stapel sind weniger verbreitet als LIFO-Stapel. Bei dieser Art von Stapeln werden die Elemente am unteren Ende des Stapels hinzugefügt und am oberen Ende des Stapels entfernt. Dieser Stapeltyp wird häufig für die Verwaltung von Warteschlangen von Ereignissen oder Aufgaben verwendet.
Prioritätsstapel sind weniger verbreitet als LIFO- und FIFO-Stapel. Bei dieser Art von Stapel werden die Elemente in der Reihenfolge ihrer Priorität zum Stapel hinzugefügt. Das Element mit der höchsten Priorität steht immer oben auf dem Stapel. Diese Art von Stapel wird häufig für die Verwaltung von Unterbrechungen in Betriebssystemen verwendet.
Doppelt beendete Stapel (Deques) sind die am wenigsten verbreitete Art von Stapel. Bei dieser Art von Stapel können die Elemente an beiden Enden des Stapels hinzugefügt oder entfernt werden. Diese Art von Stapel wird häufig für Aufgaben verwendet, die in beide Richtungen verarbeitet werden müssen, wie z. B. Warteschlangen von Aufgaben, die in beiden Reihenfolgen ausgeführt werden müssen.