moea_joint_essay 112年 [統計資訊] 資料庫及資料探勘、程式設計

第一題

📖 題組：
五、在計算機科學中，「stack」是 1 種常見的資料結構，請回答下列問題：（3 題，共 15 分）

📝 此題為申論題，共 3 小題

小題 (一)

請說明何謂「stack」？（3 分）

解釋 Stack 資料結構的特性，LIFO (後進先出)。

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「堆疊 (Stack)」是一種遵循「後進先出」(Last-In, First-Out, LIFO) 原則的線性資料結構。這意味著最後加入 (Push) 堆疊的元素，將會是最先被移除 (Pop) 的元素。堆疊的操作僅限於同一端 (稱為頂端，Top) 進行。

請以 2 個實際應用案例具體說明如何使用「stack」？（6 分）

舉出兩個實務應用案例，如函數呼叫堆疊 (Call Stack)、瀏覽器的上一頁功能、括號匹配、復原(Undo)功能。

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程式的函式呼叫 (Function Call Stack)：作業系統或編譯器會使用堆疊來管理函式呼叫的執行順序。當一個函式被呼叫時，系統會將區域變數與返回位址推入(Push)堆疊；當函式執行完畢後，再從堆疊中彈出(Pop)這些資訊以返回呼叫點繼續執行。
軟體的「復原」(Undo) 功能：如文書編輯器或繪圖軟體，會將使用者的每一步操作記錄推入堆疊中。當使用者按下「復原」時，程式會從堆疊頂端彈出最近一次的操作，並將狀態恢復到該操作之前的模樣。

請基於「stack」概念就以下問題設計 1 個程式（若程式非基於「stack」概念進行實作，將不予計分）：
將 4 個浮點數(20.22、12.21、70.25 和 58.29)插入 1 個 stack 中，然後逐一從該 stack 中移除它們，且必須能檢測該 stack 是否已為空。（6 分）

使用程式語言 (如 Python) 實作 Stack 的 push, pop 以及 is_empty。

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以下使用 Python 語言基於 list 結構來實作一個簡單的 Stack 概念程式：

class Stack:

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