顺序栈———Java实现

概念

栈是一种只允许在一端进行插入或删除的线性表(逻辑结构属于操作受限的线性表)。

• 栈的操作端通常被称为栈顶，另一端被称为栈底。
• 栈的插入操作称为进栈（压栈|push）；栈删除操作称为出栈（弹栈|pop）。

特点

栈中的元素是“先进后出”的特点，只允许在栈顶操作。

存储结构

顺序存储的栈称为顺序栈；链式存储的栈称为链式栈。

Java实现

围绕栈的4个元素来实现栈
- 2个状态：是否栈空；是否栈满。
- 2个操作：压栈push;进栈pop。

顺序栈的实现

顺序栈示意图：

顺序栈的Java实现

public class SortStack {

    public Object[] data;   // 数组表示栈内元素
    public int maxSize;     // 栈空间大小
    public int top;         // 栈顶指针(指向栈顶元素)

    /**
     * 初始化栈的长度
     * @param initialSize
     */
    public SortStack(int initialSize){
        if(initialSize>=0){
            this.data=new Object[initialSize];
            this.maxSize=initialSize;
            this.top=-1;
        }
        else{
            System.out.println("栈初始化失败!");
        }
    }

    /**
     * 判断栈是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty(){
        return top == -1 ? true : false;
    }

    /**
     * 判断是否栈满
     * @return
     */
    public boolean isFull(){
        return top == maxSize-1 ? true : false;
    }

    /**
     * 入栈操作
     * 先判断是否栈满
     * @param value
     */
    public void push(Object value){
        if(!isFull()){
            System.out.print(value+"入栈   ");
            data[++top]=value;
        }
        else{
            System.out.println("满栈，无法进行入栈操作!");
        }
    }

    /**
     * 出栈操作
     * 先判断是否为空栈
     * @return
     */
    public Object pop(){
        Object num=null;
        if(!isEmpty()){
            num = data[top--];
            return num;
        }
        else{
            return "空栈，无法进行出栈操作!";
        }

    }

    /**
     * 获取栈顶元素
     * @return
     */
    public Object getPeek(){
        if(top>=0){
            return data[top];
        }
        else{
            return "栈顶指针为空，无栈顶元素!";
        }
    }

    /**
     * 打印栈内元素
     */
    public void displayStack(){

        // 栈顶指针不为—1，栈内有元素，进行打印
        if(top>=0){
            for(int i=top;i>=0;i--){
                System.out.print(data[i] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        else{
            System.out.println("栈内元素为空！");
        }       
    }

    /**
     * 获取栈顶指针为n的栈内元素
     * @param n
     * @return
     */
    public Object getPeekN(int n){
        if(n<top){
            return data[n];
        }
        else{
            return "error";
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        SortStack stack=new SortStack(3);
        System.out.println("栈顶元素为："+stack.getPeek());
        System.out.println("栈是否为空："+stack.isEmpty());
        System.out.println("是否为满栈："+stack.isFull());

        System.out.println("++++++++");
        stack.push(1);
        stack.push('A');
        stack.push(5);
        stack.push("hello");

        System.out.println("栈是否为空："+stack.isEmpty());
        System.out.println("是否为满栈："+stack.isFull());
        System.out.println("栈顶指针为："+stack.top);
        System.out.println("==========");

        System.out.println("出栈后的栈顶元素为："+stack.pop());
        System.out.println("出栈后的栈顶元素为："+stack.pop());
        System.out.println("+++++++++++");


        System.out.println("栈顶元素为："+stack.getPeek());
        System.out.println("栈顶指针为2的元素为："+stack.getPeekN(2));
        System.out.println("栈顶指针为9的元素为："+stack.getPeekN(9));
        System.out.println("栈是否为空："+stack.isEmpty());
        System.out.println("是否为满栈："+stack.isFull());

        System.out.println("**********");
        System.out.print("栈内元素为：");
        stack.displayStack();
        System.out.println("栈顶指针为："+stack.top);
    }

}

Java代码运行结果如下：