栈的介绍
栈,是一种先进后出(FILO)的线性数据结构,主要操作为入栈和出栈。
栈底:最早进入的元素存放的位置。
栈顶:最后进入元素存放的位置(有些栈中将栈顶表示为栈顶元素的下一位置)。
免费在线学习视频推荐:java视频
栈的数组的实现
示例如下:
public class MyStack {
private int[] array;
private int top = -1;//用top来表示栈顶,指向栈顶元素
public MyStack(int capacity){
array = new int[capacity];
}
public void push(int data) throws Exception{
if(top >= array.length-1)
throw new IndexOutOfBoundsException("边界超过范围!");
else
array[++top] = data;//先将指针上移,后赋值
}
public int pop() throws Exception{
int temp;
if(top < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("栈为空,不能再删除元素!");
else{
temp = array[top];
array[top--] = 0;
}
return temp;
}
public void output(){
for(int i = 0; i <= top; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
MyStack myStack = new MyStack(5);
myStack.push(1);
myStack.push(3);
myStack.push(2);
myStack.pop();
myStack.push(4);
myStack.pop();
myStack.output();
}
}
栈的链表实现
栈用链表来实现时,和数组实现不同的是,在出栈时,因为我们只有一个top节点来指向栈顶,因此需要从头到尾遍历一遍,来找到栈顶的前一个位置。
具体的实现如下:
public class MyStack_LinkList {
private static class Node{
int data;
Node next;
Node(int data){
this.data = data;
}
}
private Node head;//定义链表的头结点
private Node top;
private int size;//定义栈中的元素个数
private int maxSize;
private MyStack_LinkList(int capacity){
maxSize = capacity;
}
public void push(int data) throws Exception{
if(size >= maxSize){
throw new IndexOutOfBoundsException("栈已满,不能再入栈!");
}
Node pushedNode = new Node(data);
if(size == 0){
head = pushedNode;
top = pushedNode;
pushedNode.next = null;
}
else{
top.next = pushedNode;
pushedNode.next = null;
top = pushedNode;
}
size++;
}
public int pop() throws Exception{
int temp = 0;
if(size <= 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("栈为空,不能再出栈!");
else if(size == 1){//当栈中元素个数为1时,单独讨论,需将头节点置为空
temp = top.data;
top = null;
}
else{
temp = top.data;
top = get(size - 1);//此时需遍历一遍链表,用top指向需出栈的上一个节点
top.next = null;
}
size--;
return temp;
}
public Node get(int index){
Node temp = head;
for(int i = 1; i < index; i++){
temp = temp.next;
}
return temp;
}
public void output(){
Node temp = head;
for(int i = 0; i < size; i++){
System.out.println(temp.data);
temp = temp.next;
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
MyStack_LinkList myStack_linkList = new MyStack_LinkList(5);
myStack_linkList.push(1);
myStack_linkList.push(2);
myStack_linkList.pop();
myStack_linkList.push(3);
myStack_linkList.push(5);
myStack_linkList.output();
}
}
栈的应用场景
(1)括号匹配判断,用于判断()、{}等是否匹配;
(2)进制转换时,逆向输出转换后的数;
(3)实现递归的逻辑可以用栈来实现;
(4)栈还可以用于面包屑导航,使用户在浏览页面时可以轻松地回溯到上一级或更上一级页面。
想学习更多相关知识请访问:java入门程序,欢迎大家一起来共同学习!