Что такое стек (Stack) как структура данных?

Стек (Stack) — это абстрактный тип данных, работающий по принципу LIFO (Last In, First Out): последний добавленный элемент извлекается первым. Основные операции: добавление (push) и удаление (pop) с вершины.

Реализация стека в JavaScript/Node.js:

class Stack {
  constructor() {
    this.items = [];
  }

  push(element) {
    this.items.push(element);
  }

  pop() {
    if (this.isEmpty()) {
      throw new Error('Stack is empty');
    }
    return this.items.pop();
  }

  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return null;
    }
    return this.items[this.items.length - 1];
  }

  isEmpty() {
    return this.items.length === 0;
  }

  size() {
    return this.items.length;
  }
}

// Пример использования
const callStack = new Stack();
callStack.push('main()');
callStack.push('processOrder()');
callStack.push('validatePayment()');

console.log(callStack.peek()); // 'validatePayment()'
console.log(callStack.pop());  // 'validatePayment()' - удаляется
console.log(callStack.peek()); // 'processOrder()'

Практическое применение в разработке на Node.js:

1. Call Stack: Сам JavaScript использует стек вызовов для отслеживания выполнения функций.

2. Отмена операций (Undo):

   class TextEditor {
     constructor() {
       this.content = '';
       this.history = new Stack();
     }
   
     type(text) {
       this.history.push(this.content); // Сохраняем состояние
       this.content += text;
     }
   
     undo() {
       if (!this.history.isEmpty()) {
         this.content = this.history.pop(); // Восстанавливаем предыдущее состояние
       }
     }
   }

3. Парсинг и валидация: Проверка корректности вложенных структур (например, JSON, HTML-тегов, скобок).

   function isBalancedParentheses(str) {
     const stack = new Stack();
     const pairs = { '(': ')', '[': ']', '{': '}' };
   
     for (let char of str) {
       if (pairs[char]) {
         stack.push(char); // Открывающая скобка -> в стек
       } else if (Object.values(pairs).includes(char)) {
         // Закрывающая скобка
         if (stack.isEmpty() || pairs[stack.pop()] !== char) {
           return false;
         }
       }
     }
     return stack.isEmpty(); // Все скобки должны быть закрыты
   }
   console.log(isBalancedParentheses('({[]})')); // true
   console.log(isBalancedParentheses('({[})'));  // false

4. Маршрутизация и Middleware: Фреймворки вроде Express.js неявно используют стек для обработки цепочки middleware.