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用Java代码实现栈数据结构的基本方法归纳

2019-11-26 15:01:27
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供稿:网友

链式实现:

在栈的一段添加和删除元素,在栈中维护一个指向栈顶的结点和一个count变量指示栈的大小:
private LinearNode top; //指向栈顶
private int count;//标记栈的大小
每次出栈和压栈在链表的表头:(也可以再表尾,实现方式不一样而已)
top--->元素1--->元素2--->元素3.........
实现(附带测试main):
LinkedStack

package Stack;import Bag.LinearNode;//为了重点来实现算法,将异常情况直接打印出然后退出程序,不再声明异常类public class LinkedStack implements StackADT {  private LinearNode top; //指向栈顶  private int count;//标记栈的大小  public static void main(String[] args){    LinkedStack stack = new LinkedStack();    System.out.println("将0到10依次压栈");    for(int i = 0;i < 10;i++)      stack.push(i);    System.out.println("连续执行5次出栈操作");    for(int i = 0;i < 5;i++)      stack.pop();    System.out.println("栈为空吗?: " + stack.isEmpty());    System.out.println("栈的大小为: " + stack.size());    System.out.println("栈顶元素为: " + stack.top.getElement());    System.out.println("栈顶元素为: " + stack.peek());    }  public LinkedStack()  {    top = null;    count = 0;  }  public int size() {    return count;  }  public boolean isEmpty() {    return (size() == 0);  }  public void push(Object element) {    LinearNode node = new LinearNode(element);    node.setNext(top);    top = node;    count++;  }  public Object pop() {    if(isEmpty())    {      System.out.println("stack is empty!");      System.exit(1);    }    Object result = top.getElement();    top = top.getNext();    count--;    return result;  }  public Object peek() {    Object result = top.getElement();    return result;  }}

运行结果:
将0到10依次压栈
连续执行5次出栈操作
栈为空吗?: false
栈的大小为: 5
栈顶元素为: 4
栈顶元素为: 4

数组实现:

栈底总是数组下标为0的位置,入栈出栈从数组下标的最后一个元素开始:

private Object[] contents;private int top;//top标记下一个入栈的位置,同时也表示栈的容量大小,跟链式实现的count比较一下!!!

实现(附带测试main):
ArrayStack

package Stack;public class ArrayStack implements StackADT {  private Object[] contents;  private int top;//top标记下一个入栈的位置,同时也表示栈的容量大小,跟链式实现的count比较一下!!!  private static int SIZE = 10;  public ArrayStack()  {    contents = new Object[SIZE];    top = 0;  }  public void expand(){//借助于申请一个辅助空间,每次扩展容量一倍    Object[] larger = new Object[size()*2];    for(int index = 0;index < top;index++)      larger[index] = contents[index];    contents = larger;  }  public int size() {    return top;  }  public boolean isEmpty() {    return (size() == 0);  }  public void push(Object element) {    //if(isEmpty())      //expand();    if(top == contents.length)      expand();    contents[top] = element;    top++;  }  public Object pop() {    if(isEmpty())    {      System.out.println("stack is empty!");      System.exit(1);    }    Object result = contents[top-1];    contents[top-1] = null;//出栈    top--;    return result;      /*书上这样写简便一点:::     * top--;     * Object result = contents[top];     * contents[top] = null;*/      }  public Object peek() {    Object result;    if(isEmpty())      result = null;    else      result = contents[top-1];    return result;  }  public static void main(String[] args) {    ArrayStack stack = new ArrayStack();    System.out.println("将0到24依次压栈,然后连续10次出栈");    for(int i = 0;i < 25;i++)      stack.push(i);    for(int i = 0;i < 10;i++)      stack.pop();    System.out.println("栈的大小为: " + stack.size());    System.out.println("栈为空吗?: " + stack.isEmpty());    System.out.println("栈顶元素为: " + stack.peek());  }}

运行结果:
将0到24依次压栈,然后连续10次出栈
栈的大小为: 15
栈为空吗?: false
栈顶元素为: 14

使用集合LinkedList来模拟栈
方法
java的泛型可以让LinkedList模拟存储各种数据类型的栈,包括int,double,String,Object等等,介绍一下几种用到的API接口:

入栈

  void addFirst(E e); // 将指定元素插入此列表的开头 


获取栈顶元素

  E getFirst(); // 返回此列表的第一个元素 


出栈

  E removeFirst(); // 移除并返回此列表第一个元素 


判栈空

  boolean isEmpty(); // 判断栈空 

示例代码

   

 import java.util.LinkedList;   import java.util.NoSuchElementException;         public class SimulateStack {     private LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();          public boolean isEmpty() {       return this.stack.isEmpty();     }          public void push(int data) {       this.stack.addFirst(data);     }          public int pop() throws NoSuchElementException{       return this.stack.removeFirst();     }          public int getTop() throws NoSuchElementException{       return this.stack.getFirst();     }          public static void main(String args[]) {       SimulateStack s = new SimulateStack();              s.push(1);       s.push(2);       s.push(3);              while (! s.isEmpty()) {         int data = s.getTop();         System.out.println(data);         s.pop();       }     }   } 

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