数据结构—栈
发布日期:2021-10-17 00:06:05 浏览次数:10 分类:技术文章

本文共 4050 字,大约阅读时间需要 13 分钟。

先说什么是栈

      1、后进先出  2、对数据的所有操作只能在固定的一端进行操作,不能再中间或者另一端对数据进行操作。

 符合以上两点的 存储数据的类(对象) 叫做栈。

  需要说明的是:栈是符合以上两个特性的所有的数据结构都可以叫做栈,无论其用什么基本容器实现的。

再说如何实现:

      可以使用数组或者链表实现栈,在用链表实现的时候要屏蔽掉链表的一些特性:在链表中间对数据进行操作等。

 

看一下jdk中自带的栈:

    注意Stack(图一)中:  Stack继承自Vactor     Stack自己的方法种类

    Vector(图二)中 : Vector中的方法

   Stack继承自Vactor,所以Stack是可以调用父类中的set(int index, E element),insertElementAt(E obj, int index)等操作的,这样的话就与栈的特性有矛盾,我对这一点还没有理解透彻,是不是第二条特性需要去掉?希望有朋友看到之后能够指教指教。感谢!

 

图一:Stack.java

    

图二:Vector.java

           

既然是jdk自带的有栈,我们还了解他干什么?

  在一些特殊情况下,需要根据实际情况封装自己的栈。

 

下面给两个自己做的示例,一个使用数组实现的栈,一个是用链表实现的栈。

数组实现:

package com.datastructure;/** * @author Perkins .Zhu  * @date:2016年7月17日 上午9:13:01 * @version :1.1 *  */public class ArrayStack implements Stack {    private int maxSize;    private Object[] myStack;    private int top = -1;// 指向最后入栈的对象    private final int DEFAULT_SIZE = 100;    private boolean canExpendSize = true;// 是否允许扩容    private int multiple = 2;// 扩容倍数    public ArrayStack() {        myStack = new Object[DEFAULT_SIZE];    }    public ArrayStack(int size, boolean canExpendSize) {        if (size < 1) {            size = DEFAULT_SIZE;        }        myStack = new Object[size];        this.canExpendSize = canExpendSize;    }    @Override    public void push(Object obj) {        if (top == myStack.length - 1) {            if (canExpendSize) {                exspandSize();            } else {                move();            }        }        myStack[++top] = obj;    }    // 删除栈底元素,所有元素向后移动一位,top指向 myStack.length-2    private void move() {        for (int i = 0; i < myStack.length - 1; i++) {            myStack[i] = myStack[i + 1];        }        top = myStack.length - 2;    }    // 扩容    private void exspandSize() {        Object[] temp = new Object[multiple * myStack.length];        for (int i = 0; i < myStack.length; i++) {            temp[i] = myStack[i];        }        top = myStack.length - 1;        myStack = temp;    }    @Override    public Object pop() {        if (top == -1)            return null;        return myStack[top--];    }    @Override    public boolean isEmpty() {        return top == -1;    }}

 

 

链表实现:(只实现了基本功能,可根据实际需要添加参数或者方法)

package com.datastructure;import java.util.LinkedList;/** * @author Perkins .Zhu  * @date:2016年7月17日 下午1:16:26 * @version :1.1 *  */public class LinkStack implements Stack {    private Node top;    private class Node {        private Object obj;        private Node nextNode;        public Node(Object obj, Node node) {            this.obj = obj;            this.nextNode = node;        }    }    public void push(Object obj) {        if (top != null) {            top = new Node(obj, top);        } else {            top = new Node(obj, null);        }    }    public Object pop() {        Node res = top;
    top = top.nextNode;
     res.nextNode = null;       return res.obj;    }    public boolean isEmpty() {        return top == null;    }}

 再给个测试类:

package com.datastructure;import org.junit.Test;/** * @author Perkins .Zhu  * @date:2016年7月17日 上午9:16:50 * @version :1.1 *  */public class StackTest {    @Test    public void testArrayStack() {        ArrayStack stack = new ArrayStack(100, false);        int loop = 0;        while (loop < 150) {            stack.push(loop++);        }        print(stack);    }    public void print(Object obj) {        if (obj instanceof Stack) {            Stack stack = (Stack) obj;            while (!stack.isEmpty()) {                System.out.print(stack.pop() + "  ");            }        }        System.out.println();    }    @Test    public void testLinkStack() {        LinkStack stack = new LinkStack();        int loop = 0;        while (loop < 150) {            stack.push(loop++);        }        print(stack);    }}

 

遇到的几个问题:

    1、有没有栈的官方标准定义?

      只要符合后进先出(last in first off,LIFO)的数据结构都是栈。

    2、泛型 T和object有什么区别,接收参数的时候有什么不同的?? 

      a:约束了此容器中只能存储一种类型数据。

      b:在从容器中取出对象的时候不需要进行类型强转,容器已经知道(因为在new 容器的时候在<>中已经制定了存储对象类型)你存储的是什么类型,但是object需要进行强转。

    3、栈要不要实现其删除、插入、查找操作?

      栈不需要这些方法,这些方法的存在没意义。画蛇添足。

    4、除了使用数组和链表还有没有其他栈实现方式?

      应该没有了吧?

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