Java栈的三种实现方式(完整版)
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2022-06-22 10:08:43
java什么是栈系统中的堆、栈和数据结构堆、栈不是一个概念。可以说系统中的堆、栈是真实的内存物理区,数据结构中的堆、栈是抽象的数据存储结构。栈:实际上就是满足后进先出的性质,是一种数据项按序排列的数据...
java什么是栈
系统中的堆、栈和数据结构堆、栈不是一个概念。可以说系统中的堆、栈是真实的内存物理区,数据结构中的堆、栈是抽象的数据存储结构。
栈:实际上就是满足后进先出的性质,是一种数据项按序排列的数据结构,只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。
栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于cpu中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。
代码:
stack的基本使用 初始化 stack stack=new stack 判断是否为空 stack.empty() 取栈顶值(不出栈) stack.peek() 进栈 stack.push(object); 出栈 stack.pop(); 实例: public class test01 { public static void main(string[] args) { stack stack=new stack(); //1.empty()栈是否为空 system.out.println(stack.empty()); //2.peek()栈顶值 3.进栈push() stack.push(new integer(1)); stack.push("b"); system.out.println(stack.peek()); //4.pop()出栈 stack.pop(); system.out.println(stack.peek()); } }
栈的主要操作
- void push(int data):将data(数据)插入栈
- int pop():删除并返回最后一个插入栈的
栈的辅助操作
- int top():返回最后一个插入栈的元素,但不删除
- int size():返回存储在栈中的元素的个数
- int isempty():判断栈中是否有元素
- int isstackfull():判断栈中是否满元素
实现
栈抽象数据类型有多种实现方式。下面是常用的方法:
- 基于简单数组的实现方法
- 基于动态数组的实现方法
- 基于链表的实现方法
1)基于简单数组实现:
public class stack{ private int size;//栈的大小 private int top;//栈顶元素的下标 private char[] stackarray;//栈的容器 public stack(int size){ stackarray = new char[size]; top = -1; //初始化栈的时候由于栈内没有元素,栈顶下标设为-1 this.size = size; } //入栈,栈顶的下标+1 public void push(char item){ stackarray[++top] = item; } //出栈,删除栈顶元素,栈顶元素的下标-1 public int pop(){ return stackarray[top--]; } //查看栈顶元素,不删除 public char find(){ return stackarray[top]; } //判空 public boolean isempty(){ return (top == -1); } //判满 public boolean isfull(){ return (top == size - 1); } public static void main(string[] args){ stack stack = new stack(5); stack.push('a'); stack.push('b'); stack.push('c'); stack.push('d'); char ch = stack.find(); system.out.println(ch); } }
运行结果:
d
2)基于动态数组实现:
扩容——给我的感觉就像是在搬家,搬完了东西,还得把钥匙给主人
public class stack { public int size;//栈的大小 public int top;//栈顶元素的下标 public static char[] stackarray;//栈的容器 public stack(int size){ stackarray = new char[size]; top = -1; //初始化栈的时候由于栈内没有元素,栈顶下标设为-1 this.size = size; } //入栈,栈顶的下标+1 public void push(char item){ if(isfull()){ doublestack(); } stackarray[++top] = item; } //模拟数组的扩容 public void doublestack(){ char[] newstackarray = new char[size*2]; for(int i = 0;i<size;i++){ newstackarray[i] = stackarray[i]; } size = size*2; stackarray = newstackarray; } //出栈,删除栈顶元素,栈顶元素的下标-1 public int pop(){ if(isempty()){ system.out.println("stack is empty"); return 0; }else{ return stackarray[top--]; } } //查看栈顶元素,不删除 public char find(){ return stackarray[top]; } //判空 public boolean isempty(){ return (top == -1); } //判满 public boolean isfull(){ return (top == size - 1); } public static void main(string[] args){ stack stack = new stack(5); stack.push('a'); stack.push('b'); stack.push('c'); stack.push('d'); stack.push('e'); stack.push('f'); stack.push('g'); stack.push('h');//一共8个元素 char ch = stack.find(); system.out.println(ch); system.out.println(stackarray.length); } }
运行结果:
h
10
3)基于链表实现
使用链表实现栈,通过在链表的表头插入元素的方式实现push操作,删除链表的表头结点实现pop操作。表头结点即栈顶结点
import java.util.emptystackexception; class link{ public char data; public link next; public void show(){ system.out.println(data + " "); } public link(char data){ this.data = data; } } public class stack2 { link head; public int size;//栈的大小 public int top;//栈顶元素的下标 public static char[] stackarray;//栈的容器 public void push(char data){ if(head == null){ head = new link(data); }else{ link node = new link(data); node.next = head; head = node; } } public void pop(){ if(head == null){ throw new emptystackexception(); }else{ char dat = head.data; head.show(); head = head.next; } } public int top(){ if(head == null){ return 0; }else{ return head.data; } } public boolean isempty(){ if(head == null) return true; return false; } public static void main(string[] args){ stack2 stack = new stack2(); stack.push('a'); stack.push('b'); stack.push('c'); stack.push('d'); stack.push('e'); stack.push('f'); stack.pop(); } }
运行结果:
f
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