数据结构——栈（Java）

栈的描述

栈是基于后进先出（LIFO）的特殊的线性表，是应用非常广泛且极为重要的线性结构。其插入和删除操作都只允许在表尾进行。允许插入删除操作的一端称为栈顶（top），另一端成为栈底（bottom）。

顺序栈

基于数组实现的顺序栈。需要用一个变量top指示栈顶元素的位置。在这里我采用的是将top设置为指向栈顶元素存储位置的下一个存储单元的位置，即空栈的时候top==0。

package StackDemo;

public class SqStack {
	private Object[] stackElem;
	
	private int top;	//指向栈顶元素下一个位置
	
	//构造函数 构造一个存储容量为maxSize的空栈
	public SqStack(int maxSize) {
		top = 0;
		stackElem = new Object[maxSize];
	}
	//栈置空
	public void clean() {
		top = 0;
	}
	//判断栈是否为空
	public boolean isEmpty() {
		return top == 0;
	}
	//求栈中数据元素的个数
	public int length() {
		return top;
	}
	//取栈顶的数据元素
	public Object peek() {
		//由于top指向栈顶元素下一个单元位置因此栈顶元素位置为top-1
		if(!isEmpty())
			return stackElem[top-1];
		else
			return null;
	}
	//入栈
	public void push(Object x) throws Exception{
		if(top==stackElem.length)
			throw new Exception("栈已满");
		else {
			/*
			 * 由于top指向栈顶元素下一个单元位置，因而直接将新元素压入top的位置（变为新的栈顶）
			 * top再+1（指向新栈顶的下一个位置）
			 */
			stackElem[top++] = x;	
		}
	}
	//出栈
	public Object pop() {
		if(isEmpty())
			return null;
		else
			return stackElem[--top];	//栈顶指向上一个元素
	}
	
	
}

链栈

链栈的存储结构可以用不带头结点的单链表实现，只需要将栈顶元素放在链表首部并用top指向即可。

链表中的结点类描述

package LinkedDemo;
public class Node<T> {
    /**
     * 用来存放结点的值
     */
    public T data;
    /**
     * 用来存放后续的结点的引用
     */
    public Node<T> next;

    public Node() {
        // 调用有两个参数的构造方法Node(Object data,Node next)
        this(null,null);
    }
    public Node(T data) {
        // 同理
        this(data,null);
    }
    public Node(T data,Node<T> next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }
}

几种常用方法

public class LinkStack<T> 
	void clean()；			//栈清空
	boolean isEmpty()；		//判断栈是否为空
	T peek()；				//取栈顶元素并返回其值
	int size()；			//判断栈内元素个数
	void push(T x)；		//入栈
	T pop()；				//出栈
	

具体实现：

入栈

	//入栈
	public void push(T x) {
		Node<T> temp = new Node<T>(x);	//构造新节点
		temp.next = top;
		top = temp;		//新节点变为栈顶
	}

出栈

//出栈
	public T pop() {
		if(isEmpty())
			return null;
		else {
			Node<T> temp = top;	//指向被删除的结点（原栈顶结点）
			top = top.next;		//修改链指针，使栈顶结点从链栈中移去
			return temp.data;	//返回栈顶结点的数据域的值
		}
	}

其他方法

package StackDemo;

import LinkedDemo.Node;

public class LinkStack<T> {
	private Node<T> top;
	//栈清空
	public void clean() {
		top = null;
	}
	
	//判断栈是否为空
	public boolean isEmpty() {
		return top == null;
	}
	
	//取栈顶元素并返回其值
	public T peek() {
		if(!isEmpty())
			return top.data;
		else
			return null;
	}
	//判断栈内元素个数 
	public int size() {
		Node<T> temp = top;
		int size = 0;
		while(temp!=null) {
			temp = temp.next;
			++size;
		}
		return size;
	}
	
}