Java中栈的简单操作

本文介绍Java中栈的基本操作及其实现细节,包括出栈、入栈、查看栈顶元素等核心方法,并探讨了栈的初始大小设定及扩容策略。
Java中栈的简单操作

栈是Java语言中最重要的数据结构之一,它的实现,至少应该包括以下几个方法:

  1. pop() 出栈操作,弹出栈顶元素。
  2. push(E e) 入栈操作
  3. peek() 查看栈顶元素
  4. isEmpty() 栈是否为空

另外,实现一个栈,还应该考虑到几个问题:

  1. 栈的初始大小以及栈满以后如何新增栈空间
  2. 对栈进行更新时需要进行同步

简单示例,使用数组实现栈,代码如下:

public class Stack<E> {  

    // Java 不支持泛型数组,如需使用,请使用Java提供的容器  
    private Object[] stack;  

    // 栈的默认初始大小  
    private static final int INIT_SIZE = 2;  

    // 栈顶索引  
    private int index;  

    public Stack() {  
        stack = new Object[INIT_SIZE];  
        index = -1;  
    }  

    /**  
     * 构造方法  
     *   
     * @param initSize  
     *            栈的初始大小  
     */ 
    public Stack(int initSize) {  
        if (initSize < 0) {  
            throw new IllegalArgumentException();  
        }  
        stack = new Object[initSize];  
        index = -1; //注意此处index = -1,对实现push,pop和peek操作的作用
      }  

    /**  
     * 出栈操作  
     *   
     * @return 栈顶对象  
     */ 
    public synchronized E pop() {  
        if (!isEmpty()) {  
            E temp = peek();  
            stack[index--] = null;  
            return temp;  
        }  
        return null;  
    }  

    /**  
     * 入栈操作  
     *   
     * @param obj  
     *            等待入栈的对象  
     */ 
    public synchronized void push(E obj) {  
        if (isFull()) {  
            Object[] temp = stack;  
            // 如果栈满,则创建空间为当前栈空间两倍的栈  
            stack = new Object[2 * stack.length];  
            System.arraycopy(temp, 0, stack, 0, temp.length);  
        }  
        stack[++index] = obj;  
    }  

    /**  
     * 查看栈顶对象  
     *   
     * @return 栈顶对象  
     */ 
    public E peek() {  
        if (!isEmpty()) {  
            return (E) stack[index];  
        }  
        return null;  
    }  

    /**  
     * 查看栈是否为空  
     *   
     * @return 如果栈为空返回true,否则返回false  
     */ 
    public boolean isEmpty() {  
        return index == -1;  
    }  

    /**  
     * 查看栈是否满  
     *   
     * @return 如果栈满返回true,否则返回false  
     */ 
    public boolean isFull() {  
        return index >= stack.length - 1;  
    }  
}  

最后说明,Java中实现了栈(java.util.Stack)的数据结构,它是通过继承Vector类实现的,一般情况下我们直接拿来用就行了。

本文来源于http://developer.51cto.com/art/201205/336604.htm

关于的使用,内有关于使用的示例 的应用举例 1. 将10进制正整数num转换为n进制 private String conversion(int num, int n) { MyStack myStack = new MyArrayStack(); Integer result = num; while (true) { // 将余数入 myStack.push(result % n); result = result / n; if (result == 0) { break; } } StringBuilder sb = new StringBuilder(); // 按出的顺序倒序排列即可 while ((result = myStack.pop()) != null) { sb.append(result); } return sb.toString(); } 2. 检验符号是否匹配. '['和']', '('和')'成对出现时字符串合法. 例如"[][]()", "[[([]([])()[])]]"是合法的; "([(])", "[())"是不合法的. 遍历字符串的每一个char, 将char与顶元素比较. 如果char和顶元素配对, 则char不入, 否则将char入. 当遍历完成时为空说明字符串是合法的. public boolean isMatch(String str) { MyStack myStack = new MyArrayStack(); char[] arr = str.toCharArray(); for (char c : arr) { Character temp = myStack.pop(); // 为空时只将c入 if (temp == null) { myStack.push(c); } // 配对时c不入 else if (temp == '[' && c == ']') { } // 配对时c不入 else if (temp == '(' && c == ')') { } // 不配对时c入 else { myStack.push(temp); myStack.push(c); } } return myStack.isEmpty(); } 3. 行编辑: 输入行中字符'#'表示退格, '@'表示之前的输入全都无效. 使用保存输入的字符, 如果遇到'#'就将顶出, 如果遇到@就清空. 输入完成时将中所有字符出后反转就是输入的结果: private String lineEdit(String input) { MyStack myStack = new MyArrayStack(); char[] arr = input.toCharArray(); for (char c : arr) { if (c == '#') { myStack.pop(); } else if (c == '@') { myStack.clear(); } else { myStack.push(c); } } StringBuilder sb = new StringBuilder(); Character temp = null; while ((temp = myStack.pop()) != null) { sb.append(temp); } // 反转字符串 sb.reverse(); return sb.toString(); }
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