Yığınlar (Stacks), bilgisayar biliminde oldukça yaygın olarak kullanılan bir veri yapısıdır. Yığınlar, nesnelerin düzenlenmesi için kullanılır ve son giren, ilk çıkan (Last In First Out - LIFO) prensibine dayalıdır. Bu, yığına en son eklenen öğenin, ilk çıkarılacak öğe olacağı anlamına gelir.

Yığınlar, aşağıdaki temel işlemleri destekler:

Push: Bir öğeyi yığının en üstüne ekler.

Pop: Yığının en üstündeki öğeyi çıkarır ve geri döndürür.

Peek/Top: Yığının en üstündeki öğeyi döndürür, ancak yığından çıkarmaz.

IsEmpty: Yığının boş olup olmadığını kontrol eder.

Python'da Yığın Kullanımı:

Python'da yığınlar, bir liste kullanılarak kolayca uygulanabilir. İşte basit bir örnek:

stack = []          # Yığına başlangıç
stack.append(5)     # 5 değerini yığına ekleme
stack.append(10)    # 10 değerini yığına ekleme
top_value = stack[-1] # Yığının en üstündeki değeri alma (10)
popped_value = stack.pop() # Yığının en üstündeki değeri çıkarma (10)

Yığının somut uygulanmasına gelince, bu, dil, veri yapısı ve gereksinimlere bağlı olarak değişebilir. Örneğin, bir yığın bir dizi, bağlı liste veya herhangi bir koleksiyon kullanarak uygulanabilir.

Python'da, yığın işlevlerini kullanarak Stack ADT'yi bir sınıf içinde uygulayabilirsiniz:

class Stack:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def push(self, item):
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        if not self.is_empty():
            return self.items.pop()
        raise Exception("Stack is empty")

    def peek(self):
        if not self.is_empty():
            return self.items[-1]
        raise Exception("Stack is empty")

    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0

    def size(self):
        return len(self.items)

Yığın ADT'si, yığına ilişkin işlemleri tanımlarken ayrıntılara girmeden genel bir bakış sunar, böylece programcılar ihtiyaca uygun en iyi uygulamayı seçebilirler.

Yığın Kullanım Alanları:

Yığınlar, bir dizi farklı alanda kullanılır:

Dil işleme: Derleyiciler ve yorumlayıcılar, ifadelerin ve değişken atamalarının doğruluğunu kontrol etmek için yığınlar kullanır.

Geridönüş Algoritmalari: Labirent çözme veya oyunlarda en kısa yol bulma gibi problemlerde kullanılır.

Fonksiyon Çağrıları: Bir programın fonksiyon çağrılarının nasıl yürütüldüğünü takip etmek için işletim sistemleri ve programlama dilleri yığınlar kullanır.

İfade Değerlendirme: Matematiksel ifadelerin işlenmesi için yığınlar kullanılır, özellikle öncelikli işlem sırasını kontrol etmek gerektiğinde.

Yığınların Sınırlamaları:

Yığınlar, veri erişiminin sadece bir uçtan (yani yığının üstünden) gerçekleştiği bir yapıya sahip olduğundan, yığının içindeki diğer öğelere doğrudan erişim mümkün değildir. Bu, belirli durumlar için uygun olabilir, ancak yığının içindeki verilere rasgele erişim gerektiren uygulamalarda sınırlayıcı olabilir.

Son olarak, yığınlar oldukça kullanışlı ve önemli bir veri yapısıdır ve bilgisayar biliminin birçok alanında kullanılırlar. Yığınları etkin bir şekilde kullanmak, algoritmaların ve sistemlerin performansını ve güvenilirliğini artırmaya yardımcı olabilir.