数据结构——栈

栈的实现：

栈是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。

• 我们把允许插入和删除的一端称为栈顶（top），另一端称为栈底（bottom）
• 不含任何数据元素的栈称为空栈。栈又称为空栈
• 栈又称为后进先出的线性表，简称LIFO结构
• 栈本身是一个线性表，其数据元素具有线性关系，只不过它是一种特殊的线性表而已。
• 栈的插入操作，叫做进栈，也称压栈、入栈
• 栈的删除操作，叫做出战，也称弹栈

定义一个栈的接口，然后我们来实现它。

public interface Stack<E> extends Iterable<E> {

    public int size();
    public boolean isEmpty();
    public void push(E element);        //进栈
    public E pop();         //弹栈
    public E peek();        //获取当前栈顶元素
    public void clear();

实现其中的方法，这里我们底层使用ArrayList来存储数据的。

public class ArrayStack<E> implements Stack<E> {
    //栈的内部其实就是由一个线性表来实现
    private ArrayList<E> list;

    public ArrayStack() {
        list = new ArrayList<E>();
    }

    public ArrayStack(int capacity) {
        list = new ArrayList<>(capacity);
    }

    @Override
    public int size() {
        return list.size();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return list.isEmpty();
    }

    //入栈一个元素（在线性表的表尾添加一个元素）
    @Override
    public void push(E element) {
        list.add(element);
    }

    //弹栈一个元素并返回（在线性表的表尾删除一个元素）
    @Override
    public E pop() {
        return list.remove(list.size() - 1);
    }

    //查看当前栈顶元素
    @Override
    public E peek() {
        return list.get(list.size() - 1);
    }

    @Override
    public void clear() {
        list.clear();
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return list.iterator();
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(String.format("ArrayStack:%d[", size()));
        if (isEmpty()) {
            sb.append(']');
        } else {
            for (int i = 0; i < size(); i++) {
                sb.append(list.get(i));
                if (i != size() - 1) {
                    sb.append(',');
                } else {
                    sb.append(']');
                }
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

栈的应用：

1、进制转化：

输入任意一个非负十进制数，打印输出与其等值的16进制数字。
例如计算654321的16进制。

具体实现：

在这里插入代码片public class 进制转换 {

    public static void main(String[] args) {
        //1、获取用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个数：");
        int number = scanner.nextInt();

        //创建一个栈，来存取余数，存取字符
        ArrayStack<Character> stack = new ArrayStack<>();
        int mod = 0;

        //开始计算余数
        while (number > 0) {
            mod = number % 16;
            if (mod < 10) {         //数字0 ~ 9
                stack.push((char) ('0' + mod));
            }else {                 //数字 10 ~ 15
                stack.push((char) ('A' + mod - 10));
            }
            number /= 16;
        }

        //打印结果
        while (!stack.isEmpty()) {
            System.out.print(stack.pop());
        }
    }
}

打印结果：

请输入一个数：
654321
9FBF1