[스위프트 : 자료구조] 스택 : Stack : Sequence 프로토콜 지향 스택 구현하기

[스위프트 : 자료구조] 스택 : Stack : Sequence 프로토콜 지향 스택 구현하기

스위프트: Swift/자료구조 : Data Strutures in Swift 2018. 10. 10. 16:11

안녕하세요 ! 씩이 입니다!

저는 Swift 와 iOS 를 공부하고 연구하는 학생입니다.

같은 분야를 공부하는 분들에게 조금이라도 도움이 주고 싶어서 공부하는 것들을 공유합니다.

제 3자가 있다고 가정하고 설명하기 때문에 존대를 하지 않는점 이해 부탁드립니다.

공유가 미래 라고 생각합니다.

한국의 모든 개발자분들 존경합니다!

Swift version : Swift 4.2 Swift 언어
참고한 것들

DataStructures and Algorithms in Swift
Swift-Algorithm-club 깃허브
스위프트 데이터 구조와 알고리즘
Youtube
칸 아카데미

씩이 Github

자료구조 소스파일 있습니다.
iOS 관련 자료들, 정보들 정리해 두었습니다.

스위프트로 구현한 자료구조 : DataStructures in Swift4

스위프트로 구현한 알고리즘 : Algorithms in Swfit4

Swift 주제별 분류

프로토콜 지향적인 스택 구현하기

아래와 같은 의문에서 시작하여 스택을 프로토콜 지향적으로 구현합니다.

스위프트는 프로토콜 지향 프로그래밍의 패턴이라는데 그게 뭔데?

자료구조를 구현했는데 , 써먹으려고 구현한 거 아니야? 내가 쓸 때가 있어서 나에게 맞는 스택 자료구로를 만들었다면, 실제로 사용할 수 있을까?

스택에 프로토콜 지향을 적용해보자

여러 프로토콜을 활용해서 나에게 맞게, 쓸만하게 스택 자료구조를 만들어보자.
기본적으로 배열로 스택을 구현했고, '스택' 자체를 모르거나 스택을 구현하는 방법을 알고 싶으면 여기!

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public struct Stack<T> {
    private var elements = Array<T>()
    public init() {}
    
    public mutating func pop() -> T? {
        return self.elements.popLast()
    }
    
    public mutating func push(element: T) {
        self.elements.append(element)
    }
    
    public func peek() -> T? {
        return self.elements.last
    }
    
    public var isEmpty: Bool {
        return self.elements.isEmpty
    }
    
    public var count: Int {
        return self.elements.count
    }
}
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CustomStringConvertible 프로토콜을 채택해서 내가 원하는 출력 나오게 하기

CustomStringConvertible 프로토콜은 인스턴스 메소드인 var description: String 을 작성해야 한다는 것을 명시해 놓은 프로토콜이야.
extension 을 사용해서 CustomStringConvertible 프로토콜 을 채택하고 프로토콜에 명시된 대로 description 을 작성하자.

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extension Stack: CustomStringConvertible {
    public var description: String {
        return self.elements.description + "이 내가 만든 스택입네다!!!!!!!!"
    }
}
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전 / 후 비교해서 Stack 인스턴스 출력해보자.

차이점이 보이지?

실행 코드

전

후

expressibleByArrayLiteral 프로토콜을 채택해서 내가 원하는 초기값 '스택' 에 설정하기.

스택을 만들려는데 1 ~ 5 까지 쌓여있는 상태부터 만들어야 하는 상황이면? ( 초기값이 있는 상태인 거지 )
귀찮게 append 5 번 써서 입력해줘야 하면 안쓰겠지?
배열이 초기화 하는 방식으로 쉽게 초기화 할 수 있도록 expressibleByArrayLiteral 프로토콜 채택하자.

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extension Stack: ExpressibleByArrayLiteral {
    public init(arrayLiteral elements: T...) {
        self.init()
        for element in elements { 
            self.elements.append(element) 
        }
    }
}
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실행

배열 처럼 초기화 하고 출력해보면

나오쥬? 배열처럼 쉽게 초기화!

Sequence 프로토콜을 채택해서 각 요소별로 반복문을 사용할 수 있게 해보자

( for in Loop 에서 사용하기 )

예를들어 Array 구조체는 Sequence 프로토콜을 채택하고 있기 때문에 for 루프 에서 사용할 수 있는 거거든?

아래와 같이 for in 다음에 배열이 들어갔잖아.
여기에 배열이 들어갈 수 있는 이유는 배열인 Array 구조체가 Sequence 프로토콜을 채택하고 있기 때문이라는 말이야~
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let array = ["하나", "둘", "셋"]

for i in array {
print(i+" , ") // 하나 , 둘 , 셋
}
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적용하기 전에 Sequence 프로토콜에 대해서 간단히 설명할게.

Sequence 프로토콜에 부합하는 타입은 for ... in 순환문으로 반복 순회할 수 있다.
이 프로토콜의 요구사항은 아래와 같다.

makeIterator() -> Self.Iterator 메소드
associatedtype Iterator : IteratorProtocol

IteratorProtocol 프로토콜 채택한 Iterator 가 필요.

IteratorProtocol 의 요구사항은 아래와 같습니다.

associatedtype Element
public mutating func next() -> Self.Element?

IteratorProtocol은 이해하기 어렵다면 '마우스 커서' 라고 생각할 수 있어.
for in 루프에서 마우스 커서 에 따라 하나씩 움직이면서 반복한다는 느낌으로.

구현

주의해서 봐야할 게 next() 부분인데

이 부분에서 popLast() 를 하는 이유는 Stack 의 특성이 상자에 쌓는 것처럼 위에것 먼저 꺼낼 수 있기 때문이야.
넣은 순서의 역순대로 출력되는 식이니까 순서 바꿔주는 거야.

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public struct ArrayIterator<T>: IteratorProtocol { 
 
    var currentElement: [T] // 커서가 한칸씩 움직이는 느낌이랬지? current 가 커서라고 생각하면 되.
    init(elements: [T]) {
        self.currentElement = elements
    }
    
    public mutating func next() -> T? {
        if !self.currentElement.isEmpty { // 비어있지 않으면의 뜻이 nil 이 아니면 이지.
            return self.currentElement.popLast() // 마지막 꺼부터 반환하고 없애는 것. Stack 의 특성대로.
        }
        return nil
    }
}
 
extension Stack: Sequence {
    public func makeIterator() -> ArrayIterator<T> {
        return ArrayIterator<T>(elements: self.elements)
    }
}
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실행과 결과

결과의 출력이 마지막에 push 된 5부터 반복되서 stack 자료구조의 특징을 잘 표현했고 for 반복문을 활용할 수도 있게 됬지?

스위프트 표준 라이브러리의 기본적인 타입들의 프로토콜 계층은 아래와 같아.

프로토콜 헷갈린다면 참조

전체 소스 코드

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