在介绍双向队列接口(Deque)时,就拿栈(Stack)与它相比较,可以看出栈是只能在一头进行操作的一种数据结构。就栈而言 : 我们将进行插入和删除的一端叫做栈顶,相应地另一端也就是栈底。
进栈与出栈:
* 栈顶插入一个元素 --- 进栈 我们叫这个元素从栈顶被 “压入栈” -- push()
* 栈顶删除一个元素 --- 出栈 我们叫这个元素从栈顶“弹出栈” -- pop()
* 栈顶插入一个元素 --- 进栈 我们叫这个元素从栈顶被 “压入栈” -- push()
* 栈顶删除一个元素 --- 出栈 我们叫这个元素从栈顶“弹出栈” -- pop()
原则 ----- LIFO(后进先出)
栈的 常规操作:
1.init(): 构造器, 构造一个空栈。
2. length() : 返回栈长。
3.push : 入栈, 向栈顶插入一个数据元素, length + 1。
4.pop : 出栈, 从栈顶删除一个数据元素, length - 1, 且返回这个元素。
5.访问栈顶元素: 返回这个栈顶元素,但不删除它。
6. 判断是否为空。
7. 清空栈。
顺序存储结构的栈简称为 顺序栈,即利用一组连续的存储单元依次存放从栈底到栈顶的数据元素。栈底的位置固定不变,它的栈顶元素可以直接通过顺序栈底层数组的数组元素array[size - 1]来访问。所以顺序栈的数据元素的物理关系和逻辑关系一致。
* 进栈: 新的元素存入栈中, 长度+ 1, array[size - 1]重新访问新的栈顶元素。 ----面临一个数组扩容的问题。
* 出栈: 长度 - 1; 释放数组对栈顶元素的引用 。 --- 否则导致内存泄漏
* 进栈: 新的元素存入栈中, 长度+ 1, array[size - 1]重新访问新的栈顶元素。 ----面临一个数组扩容的问题。
* 出栈: 长度 - 1; 释放数组对栈顶元素的引用 。 --- 否则导致内存泄漏
图示进/出栈(手工制作粗糙,请见谅):
参考代码:
public class SequenceStack<T> {
//定长
private int DEFAULT_SIZE = 10;
//保存数组的的长度
private int capacity;
//增加的长度为?
private int Increasement = 0;
//存储栈的数据元素
Object [] elementData;
//记录栈的大小
private int size;
//默认构建
public SequenceStack(){
this.capacity = DEFAULT_SIZE;
elementData = new Object[capacity];
}
//指定元素初始化数组
public SequenceStack(T element){
this.capacity = DEFAULT_SIZE;
elementData[0] = element;
size ++;
}
/**
* 以指定元素和指定长度初始化元素
* @param element 指定元素
* @param initSize 初始化数组长度
*/
public SequenceStack(T element, int initSize){
this.capacity = initSize;
elementData = new Object[capacity];
elementData[0] = element;
size ++;
}
/**
*
* @param element 指定元素
* @param initSize 初始化数组长度
* @param Increment 增加长度
*/
public SequenceStack(T element, int initSize, int Increment){
this.capacity = initSize;
this.Increasement = Increasement;
elementData = new Object[capacity];
elementData[0] = element;
size ++;
}
//返回栈长
public int length(){
return size;
}
//入栈
public void push(T element){
ensure(size + 1);
elementData[size ++] = element;
}
//确保长度足够大 ---- 改进的地方
private void ensure(int i) {
if(i > capacity){
if(Increasement > 0){
while(capacity < i){
capacity += Increasement;
}
}
else{
while(capacity < i){
capacity <<= 1;
}
}
elementData = Arrays.copyOf(elementData, capacity);
}
}
//出栈
public T pop(){
T oldData = (T)elementData[size - 1];
elementData[-- size] = null;
return oldData;
}
//返回栈顶元素
public T peek(){
return (T)elementData[size - 1];
}
//判断是否为空
public boolean empty(){
return size == 0;
}
//清空顺序栈
public void clear(){
Arrays.fill(elementData, null);
size = 0;
}
public String toString(){
if(size == 0){
return "[]";
}
else{
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("[");
for(int i = size - 1; i >= 0; i --){ //LIFO
sb.append(elementData[i].toString() + ", ");
}
int len = sb.length();
return sb.delete(len - 2, len).append("]").toString();
}
}
}
测试部分和截图:
public static void main(String[] args) {
SequenceStack<Integer> ss = new SequenceStack<Integer>();
ss.push(11);
ss.push(22);
ss.push(33);
ss.push(44);
System.out.println("栈为:" + ss);
System.out.println("栈顶元素是:" + ss.peek());
ss.pop();
System.out.println("删除栈顶后的栈为:" + ss);
System.out.println("新的栈弹出的元素是:" + ss.pop());
}
参考:《疯狂java 突破程序员基本功的16课》
以上是这篇的内容,如果有错误的知识部分或需要改进的地方,请您指出。谢谢!
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