Bu yazıda yığınlar, yazılım yığınları ve yığınlar ile kuyruklar arasındaki farklar hakkında ayrıntılı açıklamalar bulacaksınız. Bilgi işlemdeki rollerini anlamanıza yardımcı olmak için yığın veri yapısını ve onun çeşitli işlevlerini de ele alacağız.
Yığın nedir?
Yığın, Son Giren İlk Çıkar (LIFO) ilkesine göre çalışan soyut bir veri türüdür; yani yığına eklenen son öğe, ilk kaldırılacak öğedir. Bunu bir kitap yığını gibi düşünün: En üste yeni kitaplar eklersiniz ve ihtiyacınız olduğunda ilk önce en üstteki kitabı alırsınız.
Bir yığın iki temel işleme izin verir:
- Push: Yığının en üstüne bir öğe ekleyin.
- Pop: En üstteki öğeyi yığından çıkarın.
Yığınlar, bilgi işlemde işlev çağrılarını, özyinelemeli algoritmaları ve daha fazlasını yönetmek için yaygın olarak kullanılır.
Bir Yığın Özellikleri:
- LIFO sırasına göre çalışır.
- Yalnızca üst öğeye erişime izin verir.
- En son görevin ilk önce tamamlandığı senaryolarda kullanılır (ör. geri izleme, geri alma işlevi).
Yazılım Yığını nedir?
Yazılım yığını, uygulamaları oluşturmak ve çalıştırmak için birlikte çalışan bir dizi yazılım bileşenini ifade eder. Bu bileşenler genellikle katmanlar halinde düzenlenir ve her katman belirli bir hizmet sağlar. Bu katmanların birleşimi uygulamanın çalışması için gereken tam ortamı oluşturur.
Örneğin, yaygın bir web geliştirme yığını LAMP yığınıdır:
- Linux (İşletim Sistemi)
- Apache (Web Sunucusu)
- MySQL (Veritabanı)
- PHP (Programlama Dili)
Yazılım yığınları, JavaScript tabanlı uygulamalar için MEAN yığını (MongoDB, Express.js, Angular, Node.js) veya JavaScript tabanlı uygulamalar için MERN yığını (MongoDB, Express.js, React, Node.js) gibi uygulamaya bağlı olarak değişiklik gösterebilir. React tabanlı web uygulamaları.
Yazılım Yığınının Faydaları:
- Önceden yapılandırılmış, test edilmiş ortamlar geliştirmeyi kolaylaştırır.
- Farklı bileşenler arasında net sorumluluk paylaşımı.
- Uygulamaları yönetmek ve ölçeklendirmek daha kolay.
Yığın Veri Yapısı Nedir?
Yığın veri yapısı, LIFO ilkesini izleyen basit ama güçlü bir araçtır. Programlama diline ve kullanım durumuna bağlı olarak genellikle diziler veya bağlantılı listeler kullanılarak uygulanır.
Yığın veri yapısının temel işlemleri şunları içerir:
- Push: Yığının en üstüne bir öğe ekleyin.
- Pop: En üstteki öğeyi yığından çıkarın.
- Peek: Üstteki öğeyi çıkarmadan alın.
- IsEmpty: Yığın boş olup olmadığını kontrol edin.
- Size: Yığında kaç öğe olduğunu belirleyin.
Yığın Kullanımı Örneği:
Yığınlar aşağıdakiler gibi çeşitli bilgi işlem senaryolarında kullanılır:
- İşlev Çağrısı Yönetimi: Çoğu programlama dilinde, bir çağrı yığını işlev çağrılarının sırasını yönetir ve her işlevin yerel değişkenlerini izler.
- İfade Değerlendirmesi: Yığınlar, özellikle matematiksel ifadelerde infix’ten postfix’e veya önek dönüşümü için ifadelerin ayrıştırılmasında ve değerlendirilmesinde kullanılır.
- Geri Alma/Yineleme İşlemleri: Geri alma işlevi sunan uygulamalar genellikle önceki durumları takip etmek için yığınları kullanır.
Stack Nedir ve Ne İşe Yarar?
Yığın, özellikle algoritmalarda, bellek yönetiminde ve programların yürütülmesinde görev akışının yönetilmesinde önemli bir rol oynayan bir veri yapısıdır. Birincil görevi, programların yürütülmesi, işlev çağrılarının yönetilmesi ve LIFO işlemleri gerektiren görevlerin yerine getirilmesi sırasında geçici verileri depolamaktır.
Bir Yığının Temel İşlevleri:
- Bellek Yönetimi: Yığınlar, işlev çağrıları için belleği yönetmek için kullanılır; burada her çağrının durumu (parametreler, yerel değişkenler) yığına aktarılır ve işlev geri döndüğünde kaldırılır.
- Geri izleme: Grafik teorisindeki derinlik öncelikli arama (DFS) gibi algoritmalar, ziyaret edilen düğümleri hatırlamak ve gerektiğinde geri izleme yapmak için yığınları kullanır.
- İfade Ayrıştırma: Yığınlar, operatörleri ve işlenenleri düzenli bir şekilde depolayarak karmaşık matematiksel ve mantıksal ifadelerin ayrıştırılmasına yardımcı olur.
Yığın ve Kuyruk nedir?
Hem yığın hem de kuyruk soyut veri türleridir, ancak işlem sırasını işleme biçimleri bakımından farklılık gösterirler:
Yığın:
- Sipariş: Son Giren İlk Çıkar (LIFO).
- Erişim: En son eklenen öğe, kaldırılacak olan ilk öğedir.
- Operasyonlar:
- Push: En üste bir öğe ekleyin.
- Pop: Üstteki öğeyi kaldırın.
Sıra:
- Sipariş: İlk Giren İlk Çıkar (FIFO).
- Erişim: Eklenen ilk öğe, kaldırılacak ilk öğedir.
- Operasyonlar:
- Enqueue: Sona bir öğe ekleyin.
- Dequeue: Öğeyi önden çıkarın.
Önemli Farklılıklar:
- Stack: Girilen son görev işlenecek ilk görev olduğunda kullanılır (ör. geri alma özellikleri, işlev çağrıları).
- Queue: Görevler geldikleri sıraya göre işlendiğinde kullanılır (örneğin, görev planlama, web sunucularındaki istekleri işleme).
Kullanım Örneği:
- Stack: Labirent problemlerini çözmede, işlev çağrısı yönetiminde ve algoritma geri izlemede kullanılır.
- Queue: Görev planlamada (işletim sistemleri), geniş kapsamlı aramada (BFS) ve yazıcılar gibi sistemlerde istek kuyruğunun yönetilmesinde kullanılır.
Bu açıklamanın yığınlar, yazılım yığınları ve yığınlar ile kuyruklar arasındaki ilişkinin temel kavramlarını anlamanıza yardımcı olacağını umuyoruz. Bu temel veri yapılarını anlamak, çeşitli programlama ve hesaplama problemlerini verimli bir şekilde çözmek için gereklidir.