Java自定义实现链栈

                                                                                                     Java自定义实现链栈

一:写前的认识

           栈这种数据结构相信大家都比较熟悉的,节点是先进后出,jdk中的给我们提供的实现的,使用的时候直接使用就可以了,但是我们不仅仅是停留在会使用,动手自己实现以下,可以帮助自己更好的理解。关于栈的一些基本的知识就不在介绍了.是一种被限制的线性表.栈顶的指针是这里实现各种操作的关键.以及如何构造栈这种数据结构的？删除和添加元素都是在栈顶进行的.

就是数据结构中说的数据域和指针域.

          jdk的实现：java.util.Stack(底层是基于数组实现的,是线程安全的)和java.util.LinkedList

           栈的常用的操作--->

                 1:初始化：通常是一个构造器.

                 2:返回栈的大小:返回栈中数据元素的个数.

                 3:入栈:向栈的栈顶插入一个元素,栈的长度+1

                 4:出栈从栈的栈顶删除一个数据元素,栈的长度-1,这个方法通常是返回被删除的元素.

                5:访问栈顶的元素:返回栈顶的数据元素,但是不删除元素.

                 6:判断栈是否为空:该方法判断栈是否为空,就是判断栈里面的size的元素个数.

                 7:清空栈:就是将栈顶指针引用为空.同时size=0.

  实现的关键：使用一个指引用top来记录当前的栈顶的元素.top引用变量永远就引用栈顶元素.

二:通过前面的分析我们来设计我们的实现思路---->

    解决链表的指针域和数据域的方法.这里由于要访问外部的属性,我们使用非静态内部类来完成链表的构建.

    源代码如下：

  

public class LinkedStack<T> {

//定义内部类,表示链栈的节点,保存链栈的数据 
  private class Node{
//表示栈存放的节点的数据值 
private T data ;
//存放当前节点对下一个节点的引用--可以说是指向写一个节点的指针
private Node next;
//定义无参数的构造方法
@SuppressWarnings("unused")
public Node(){  
}
//用于初始化链栈
public Node(T data,Node next){
this.data=data;
this.next=next;
}
  }
  //定义Top变量引用链栈的栈顶的元素
  private Node top;
  //定义链栈的大小
  private int size;
  //返回链栈的大小
  public int length(){
  return size;
  }
  //清空链栈
  public void clear(){
  top=null;
  size=0;
  }
  //创建一个空的链栈
  public LinkedStack(){
  top=null;
  }
  //判断一个链栈是否为空
  public boolean empty(){
return size==0; 
  }
  //以指定的元素创建一个链栈,这个链栈只有一个元素
  public LinkedStack(T element){
  top=new Node(element,null);
  size++;
  }
  //返回链栈的栈顶的元素,但是不删除栈顶的元素
  public T peek(){
  return top.data;
  }
  //新的节点进入链栈--添加节点
  public void push(T element){
  //新增的节点保存对之前栈顶的节点的引用
  top=new Node(element,top);
  size++;
  }
  //删除栈顶的元素--删除节点,返回删除的节点
  public T pop(){
  //判断当前的链栈是否为空
  if(top==null){
  return null;
  }else{
  Node oldTop=top;
  //将当前的栈顶指针修该为当前节点的下一个节点.
  top=top.next;
  //释放删除的节点,防止内存溢出
  oldTop.next=null;
  size--;
  return oldTop.data;
  }
  }
  //重写toString()方法,返回jdk那种的链栈的格式[]
  public String toString(){
   //判断当前的链栈是否为空
    if(empty()){
    return "[]";
    }else{
   //遍历当前的链栈
    //创建StringBuilder来保存当前遍历的节点
    StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
    for(Node current=top;current!=null;current=current.next){
    //依次遍历添加元素
    sb.append(current.data.toString()+",");
    }
    int len=sb.length();
    return sb.delete(len-1, len).append("]").toString();
    }
  }
  
   public static void main(String[] args) {
        //实例化自定义的链栈
         LinkedStack<String> ls=new LinkedStack<String>("AAA");
         System.out.println("链栈的大小:"+ls.length()+"  链栈的输出:"+ls.toString());
         //添加元素
         ls.push("BBB");
         ls.push("CCC");
         ls.push("DDD");
         System.out.println(ls.toString());
         System.out.println(ls.peek()); 
}
} 

 

  运行结果如下:

         

 简单的分析:在我们这个自定义的栈中，栈里面有几个元素，底层就会保存几个节点，这个比顺序栈开辟一块内存空间的利用率还是要高一些的.关键的地方就是栈顶引用变量的正确的引用了.