Stack 栈的实现与应用

目录

1. 概念

2. 常用的栈的方法

2.1 方法

2.2 代码

3. 自己实现栈

3.1 构造MyStack

3.2 push()

3.3 ensureCapacity（）

3.4 pop()

3.5 peek()

3.6 empty()

3.7 szie()

4. 栈的应用

---

1. 概念

        

栈（Stack）是一种数据结构，是一种特殊的线性表，它是按照后进先出（Last-In-First-Out, LIFO）原则工作的线性数据结构。栈中的插入和删除元素的操作只能在栈顶进行，因此栈也被称为“后进先出表”。栈可以用数组或链表实现。

栈最基本的操作是：入栈（Push）、出栈（Pop）和获取栈顶元素（Top）。其中，入栈操作将元素放到栈顶，出栈操作将栈顶元素移除并返回其值，获取栈顶元素则是获取栈顶元素的值但是不移除栈顶元素。

另外，栈还有一些其他的常用操作，如：判断栈是否为空（IsEmpty）、获取栈中元素的个数（Size）、清空栈中的所有元素（Clear）等。

2. 常用的栈的方法

2.1 方法

方法	功能
push()	在栈顶插入元素
pop()	删除栈顶元素，并返回该元素的值。如果栈为空，则抛出EmptyStackException异常
peek()	返回该元素的值。如果栈为空，则抛出EmptyStackException异常
empty()	如果栈为空返回true，或者返回false
size()	返回栈内元素个数

2.2 代码

public static void main(String[] args) {Stack<Character> stack = new Stack<>();//插入A B Cstack.push('A');stack.push('B');stack.push('C');System.out.println(stack.size());//获得栈中元素个数，打印   3System.out.println(stack.pop());//删除并获得栈顶元素 CSystem.out.println(stack.pop());//删除并获得栈顶元素 Bstack.push('D');//栈顶插入DSystem.out.println(stack.empty());
}

注意：

• 方法push(),pop(),peek()都是在栈顶执行插入，删除以及检索操作。isEmpty()和size()是标准的集合方法。
• 栈顶操作的pop(),peek()的执行条件是栈不为空。

3. 自己实现栈

3.1 构造MyStack

Stack是动态顺序表，可以使用数组来实现，则我们需要创建一个数组，还可以用一个创建一个变量记录栈内元素大小。

public class MyStack {public int[] elem;public int size = 0;public MyStack(){elem = new int[10];}//...
}

3.2 push()

先进行判断栈的容量大小是否足够，不够进行栈的扩容，在进行压栈，反之，直接压栈，并将记录栈的大小的size加1；

    //入栈、压栈public void push(int val){if(size == elem.length){ensureCapacity();}elem[size] = val;size++;}

3.3 ensureCapacity（）

栈中的元素个数不小于容量时，要对容量进行扩容，就是将栈中的元素克隆到更大的数组中。

private void ensureCapacity() {elem = Arrays.copyOf(elem,2 * elem.length);
}

3.4 pop()

出栈的时候要进行判断栈是否为空，如果栈为空，抛出EmptyStackException异常，反之，将栈顶元素删除并抛出，记录栈元素大小的size 减1；

    public int pop(){if(size == 0 ){throw new EmptyStackException();}return elem[--size];}

3.5 peek()

只需要把栈顶元素返回，要进行判断栈是否为空，如果栈为空，抛出EmptyStackException异常。

    //获得栈顶public int peek(){if(size == 0){throw new EmptyStackException();}int key = size - 1;return elem[key];}

3.6 empty()

判断size大小，szie = 0; 则返回true,反之false;

    //检查栈是否为空public boolean empty(){return size == 0;}

3.7 szie()

直接返回size大小；

    //栈内元素的个数public int size(){return size;}

4. 栈的应用

1. 改变元素的序列
2. 将递归转化为循环
3. 括号匹配
4. 逆波兰表达式求值
5. 最小栈

这些都是较重要的应用，篇幅较大，我就放在了下篇博客，喜欢的可以点我主页查看。