ジェネリックスタック

CoddyのRustジャーニー「オブジェクト指向プログラミング」セクションの一部。レッスン 59/61。

チャレンジ

簡単

stackは、「後入れ先出し」（LIFO）の原則に従う基本的なデータ構造です。最後に追加されたitemが最初に削除されます。皿のstackを思い浮かべてください。皿は上に追加し、上から削除します。

任意の型のelementを保持できるgenericなStackデータ構造を作りましょう。stackは、本のstackのように、上からのみ追加または削除できる「後入れ先出し」の原則に従います。

コードを2つのファイルに分けて整理します。

stack.rs：Vec<T>をinternally使用してelementを格納するgenericなStack<T> structをDefineします。3つのmethodsをImplementします。空のstackをCreateするnew、topにelementを追加するpush、そしてtopのelementを削除してreturnsするpopです（stackがemptyの場合があるため、Option<T>をreturnsします）。
main.rs：stack moduleを取り込み、Stackがintegersで動作することを示します。stackをCreateし、指定されたnumbersをそのstack ontoにpushしてから、elementをpopしてそれぞれをprintします。popが返すOptionをhandleするためにunwrap_orをusesします。stackがemptyの場合は、default valueとして-1をusesします。

stackには2つのessentialな操作が必要です。

push：stackのtopにelementを追加する
pop：topのelementを削除してreturnsする

pop methodは、stackがemptyの場合があるため、Option<T>をreturnsする必要があります。Vec typeにはすでにOption<T>をreturnsするpop methodがあるため、Implementでそれを活用できます。

stackは次のように動作する必要があります。values 10、20、30を（そのorderで）pushした場合、3回popすると30、20、10（逆order）が得られます。emptyなstackに対する4回目のpopは、default valueをreturnsする必要があります。

popした各valueをそれぞれ独自のlineにprintします。

たとえば、inputsが5、15、25の場合：

stackにpushする3つのinputs、つまり3つのintegersを受け取ります（それぞれをi32としてparseします）。3つすべてをpushした後、成功するpopとemptyなstackのcaseの両方を示すために4回popします。

自分で試してみよう

mod stack;

use stack::Stack;

fn main() {
    // 入力から3つの整数を読み取る
    let mut input1 = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input1).expect("Failed to read line");
    let num1: i32 = input1.trim().parse().expect("Invalid number");

    let mut input2 = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input2).expect("Failed to read line");
    let num2: i32 = input2.trim().parse().expect("Invalid number");

    let mut input3 = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut input3).expect("Failed to read line");
    let num3: i32 = input3.trim().parse().expect("Invalid number");

    // TODO: 新しい Stack を作成する

    // TODO: 3つの数値をスタックにプッシュする（num1, num2, num3 の順）

    // TODO: 4回ポップして各結果を出力する
    // 空のスタックの場合を処理するために unwrap_or(-1) を使用する
}