Aplicaciones, Ventajas y Desventajas de Stack

Stack es una estructura de datos lineal simple utilizada para almacenar datos. Stack sigue la estrategia LIFO (Last In First Out) que establece que el elemento que se inserta en último lugar saldrá primero. Puede tomar una pila de platos colocados uno encima del otro como un ejemplo de la vida real. El plato que ponemos en último lugar está en la parte superior y como quitamos el plato que está en la parte superior, podemos decir que el plato que se puso en último lugar sale primero. Puede implementarse a través de una array o listas enlazadas . Algunas de sus principales operaciones son: push(), pop(), top(), isEmpty(), size(), etc.  Para realizar manipulaciones en una pila, se nos proporcionan ciertas operaciones. Cuando queremos insertar un elemento en la pila, la operación se conoce como operación push, mientras que cuando queremos eliminar un elemento de la pila, la operación se conoce como operación pop. Si tratamos de extraer de una pila vacía, se conoce como desbordamiento y si intentamos empujar un elemento en una pila que ya está llena, se conoce como desbordamiento.

Operaciones de pila primaria:

• void push(int data): cuando se realiza esta operación, se inserta un elemento en la pila.
• int pop(): cuando se realiza esta operación, se elimina un elemento de la parte superior de la pila y se devuelve.

Operaciones de pila auxiliar:

• int top(): esta operación devolverá el último elemento insertado que está en la parte superior sin eliminarlo.
• int size(): Esta operación devolverá el tamaño de la pila, es decir, el número total de elementos presentes en la pila.
• int isEmpty(): Esta operación indica si la pila está vacía o no.
• int isFull(): Esta operación indica si la pila está llena o no.

Tipos de pilas:

• Pila de registros : este tipo de pila también es un elemento de memoria presente en la unidad de memoria y solo puede manejar una pequeña cantidad de datos. La altura de la pila de registros siempre está limitada ya que el tamaño de la pila de registros es muy pequeño en comparación con la memoria.
• Pila de memoria : este tipo de pila puede manejar una gran cantidad de datos de memoria. La altura de la pila de memoria es flexible ya que ocupa una gran cantidad de datos de memoria. 

¿Qué se entiende por Top of the Stack?

El puntero a través del cual se accede, inserta y elimina los elementos en la pila se llama la parte superior de la pila . Es el puntero al elemento superior de la pila.

Aplicación de la estructura de datos de pila:

• Stack se utiliza para evaluar expresiones con operandos y operaciones.
• Etiquetas coincidentes en HTML y XML
• Función de deshacer en cualquier editor de texto.
• Conversión de infijo a sufijo.
• Las pilas se utilizan para retroceder y hacer coincidir paréntesis.
• Las pilas se utilizan para la conversión de una notación aritmética a otra notación aritmética.
• Las pilas son útiles para las llamadas a funciones, almacenando los registros de activación y eliminándolos después de regresar de la función. Es muy útil en el procesamiento de las llamadas a funciones.
• Las pilas ayudan a invertir cualquier conjunto de datos o strings.

Aplicación de Stack en la vida real:

• Soporte para CD/DVD.
• Pila de libros en una librería.
• Mecanismo de deshacer y rehacer en editores de texto.
• El historial de un navegador web se almacena en forma de pila.
• Los registros de llamadas, correos electrónicos y fotos de Google en cualquier galería también se almacenan en forma de pila.
• Las descargas y notificaciones de YouTube también se muestran en formato LIFO (la última aparece primero).

Ventajas de la pila:

• Stack ayuda en la gestión de datos que siguen la técnica LIFO.
• Las pilas se utilizan para la gestión sistemática de la memoria.
• Se utiliza en muchas máquinas virtuales como JVM.
• Cuando se llama a una función, las variables locales y otros parámetros de la función se almacenan en la pila y se destruyen automáticamente una vez que se devuelven de la función. Por lo tanto, la gestión eficiente de funciones.
• Las pilas son más seguras y confiables ya que no se corrompen fácilmente.
• Stack permite el control sobre la asignación y desasignación de memoria.
• Stack limpia los objetos automáticamente.

Desventajas de la pila: 

• La memoria de pila tiene un tamaño limitado.
• El tamaño total de la pila debe definirse antes.
• Si se crean demasiados objetos, puede provocar un desbordamiento de la pila.
• El acceso aleatorio no es posible en la pila.
• Si la pila cae fuera de la memoria, puede provocar una terminación anormal.