数据结构学习记录——栈及用数组模拟栈

1、栈（Stack）
2、是一个先入后出的有序列表
3、栈是限制线性表中元素的插入和删除，智能在线性表的同一端进行的一种特殊线性表。允许插入和删除的一端为变化的一端，称位栈顶（Top），另一端为固定的一端，称为栈底（Bottom）
4、根据栈的定义可知，最先放入栈中的元素在栈底，最后放入的元素在栈顶，而删除元素正好相反，最后放入的元素最先删除，最先放入的元素最后删除。

栈的应用场景：
1、子程序的调用：唉跳往子程序前，会先将下个指令的地址存到堆栈中，直到子程序执行完后再将地址取出，以回到原来的程序中。
2、处理递归调用：和子程序的调用类似，只是除了储存下一个指令的地址外，也将参数、区域变量等数据存入堆栈中
3、表达式的转换**[中缀表达式转后缀表达式]**与求值（实际解决）
4、二叉树的遍历
5、图形的深度优先（depth–first）搜索法

实现 栈 的思路分析
1、使用数组来模拟栈
2、定义一个Top来表示栈顶，初始化为-1
3、入栈（push）的操作，当有数据加入到栈时，top++;stack(top)=data;
4、出栈（pop）的操作，int value = stack[top];top–;return value;

public class ArrayStackDemo{
	public static void main(String[] args){
		//测试一下ArrayStack是否正确
		//先创建一个ArrayStack对象来表示栈
		ArrayStack stack = new ArrayStack(4);
		String key = "";
		boolean loop = true;
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);

		while(loop){
			System.out.println("show:表示显示栈");
			System.out.println("exit:退出程序");
			System.out.println("push:表示添加数据到栈");
			System.out.println("pop:表示从栈取出数据");
			Syatem.out.println("请输入你的选择");
			key = scanner.next();
			switch(key){
			case "show":
				stack.list();
				break;
			case "push":
				Syatem.out.println("请输入一个数");
				int value = scanner.nextInt();
				stack.push(value);
				break;
			case "pop":
				try{
					int res = stack.pop();
					System.out.printf("出栈的数据是%d\n",res);
				}catch(Exception e){
					//TODO:handle exception
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case "exit":
				scanner.close();
				loop = false;
				break;
			default:
				break;
			}
		}
		System.out.println("程序退出~~~");
	}
}
//定义一个ArrayStack来表示栈
class ArrayStack{
	private int maxSize;//栈的大小
	private int[] stack;//数组模拟栈，数据放在该数组
	private int top = -1;//top表示栈顶，初始化为-1

	//构造器——栈的大小
	public ArrayStack(int maxSize){
		this.maxSize = maxSize;
		stack = new int[this.maxSize];
	}
	//栈满
	public boolean isFull(){
		return top == maxSize - 1;
	}
	public boolean isEmpty(){
		return top == -1;
	}
	//入栈-push
	public void push(int value){
		//先判断栈是否满
		if (isFull){
			System.out.println("栈满");
			return;
		}
		top ++;
		stack[top] = value;
	}
	//出栈-pop，将栈顶的数据返回
	public int pop(){
		//先判断栈是否空
		if(isEmpty()){
			//抛出异常
			throw new RuntimeException("栈空，没有数据~");
		}
		int value = stack[top];
		top --;
		return value;
	}
	//显示栈的情况（遍历）,遍历时需要从栈顶开始显示数据
	public void list(){
		if(isEmpty){
			System.out.println("栈空，没有数据");
			return;
		}
		//需要从栈顶开始显示数据
		for(int i = top;i >= 0;i --){
			System.out.printf("stack[%d]=%d\n",i,stack[i]);
		}
	}
}

练习：改成用链表模拟栈