Como Funciona Una Pila En Estructura De Datos

Una pila (stack) en estructura de datos es una colección ordenada de elementos que sigue el principio LIFO (Last In, First Out). Esto significa que el último elemento que se agrega a la pila es el primero que se retira. Piensa en una pila de platos; el último plato que pones encima es el primero que sacas.

Operaciones clave de una pila:

• Push: Agrega un elemento a la parte superior de la pila.
• Pop: Retira el elemento de la parte superior de la pila.
• Peek/Top: Observa el elemento de la parte superior de la pila sin retirarlo.
• IsEmpty: Verifica si la pila está vacía.

Representación de una pila: Las pilas se pueden implementar utilizando arrays (arreglos) o listas enlazadas. Con un array, se necesita un índice para rastrear la parte superior de la pila. Con una lista enlazada, la parte superior de la pila es el primer nodo de la lista.

Ejemplo simple: Imaginemos una pila para guardar números. Inicialmente está vacía [].

1. Push(1): La pila se convierte en [1].
2. Push(2): La pila se convierte en [1, 2].
3. Pop(): Retira el 2 y la pila vuelve a ser [1].
4. Peek(): Devuelve 1 (sin retirarlo).

Otro ejemplo: Consideremos la pila como una herramienta para deshacer acciones en un editor de texto. Cada vez que escribes algo, esa acción se guarda en la pila. Al presionar "deshacer", se realiza un pop en la pila, revirtiendo la última acción.

¿Cómo funciona el Push? Al insertar un elemento (push), primero se incrementa el puntero (índice) que apunta a la cima de la pila. Luego, el nuevo elemento se coloca en esa posición. Si la pila está llena (en el caso de una implementación con array), se produce un error de "desbordamiento de pila" (stack overflow).

¿Cómo funciona el Pop? Al retirar un elemento (pop), primero se guarda el valor del elemento en la cima de la pila. Luego, se decrementa el puntero que apunta a la cima de la pila. Si la pila está vacía, se produce un error de "subdesbordamiento de pila" (stack underflow).

Aplicaciones reales: Las pilas tienen muchas aplicaciones en informática, como la evaluación de expresiones aritméticas (notación postfija), el manejo de llamadas a funciones (la pila de llamadas), la implementación de algoritmos de búsqueda en profundidad (DFS) en grafos, y el "deshacer/rehacer" en aplicaciones.