スタッククラス（push と pop）

前回は、値と操作を 1 枚の設計図にまとめました。今回は、その設計図に「途中の状態」を持たせます。

何が積まれているかを、変数名では追えない

ブラウザの「戻る」を思い浮かべてください。開いたページが 1 枚ずつ上に積まれ、戻るを押すと一番上の 1 枚だけが外れます。最後に置いたものが最初に出るこの出入りの仕方を LIFO と呼びます。

積まれている枚数は、操作してみるまで分かりません。page1 page2 page3 と変数を並べる書き方は、3 枚を超えた時点で行き詰まります。要るのは「1 本のリストをずっと持ち続けてくれる入れ物」です。

リストごとインスタンスに持たせる

属性は __init__ の中で作ります。

class Notepad:
    def __init__(self):
        self.lines = []

    def write(self, text):
        self.lines.append(text)

    def count(self):
        return len(self.lines)

Notepad() を呼ぶたびに self.lines = [] が走るので、新しい空のリストが 1 本ずつ用意されます。write を何回呼んでも、その回数ぶんの状態は self.lines に残り続けます。呼ぶ側はリストの存在を知らないまま、write と count だけを使えます。

関数だけで書いていたときは、途中経過を引数で渡して戻り値で受け取り、次の呼び出しへまた渡す、を繰り返す必要がありました。状態をインスタンスに持たせると、この持ち回しがまるごと消えます。渡し忘れも起きません。

空のリストを書く場所を 1 段間違える

class Notepad:
    lines = []          # ここに書くと全インスタンスで 1 本を共有する

    def write(self, text):
        self.lines.append(text)

こう書いてもエラーは出ません。しかし Notepad() を 2 つ作ると、片方に書いた行がもう片方からも見えます。リストが設計図そのものに 1 本だけ作られ、実物ごとには作られないからです。JavaScript で this.items = [] をクラス本体ではなく constructor の中に置くのも、同じ理由です。

やってみよう

ひな形の TODO を完成させてください。push と、空を確認する pop の本体を自分で書きます。入力を受け取る枠と説明つきの準備部分はそのまま使えます。

演習で使う書き方

本文の Notepad は属性の配列に文章を残します。演習では同じように値を保持し、後から入れた値を先に取り出します。例えば [8, 5] に pop() を使うと 5 が返り、[8] が残ります。空の配列では取り出せないので、空確認も含めて両操作を自分で書きます。入力操作を振り分ける部分は用意しました。

1. push と、空を確認する pop の本体を自分で実装する
2. 関数名と引数、入力と戻り値の形を保つ。説明つきの準備部分を使い、TODO の仮の処理を置き換える