杂谈"栈"结构:
栈(Stack)是一种插入删除操作都只能在一个位置上进表,这个位置位于表的末端,叫做栈顶(Top).
对栈的基本操作有push和pop,表示进栈和出栈.也就相当于插入和删除操作.
栈结构又叫做LIFO(后进先出)表.归根结底是一个表结构,因此任何能够实现表结构的方法都能实现栈.
在java语言中,ArrayList和LinkedList都支持栈操作,栈操作都是常数时间的操作,栈的实现方式一般有两种,一种是使用顺序存储的方式,即使用数组来实现,用ArrayList可以轻易实现栈结构,也可以自己使用数组来实现,一会下面我就用数组来实现栈,第二种是使用链式存储实现,即可以使用LinkedList来实现.
使用数组实现顺序栈:
使用arrayList和linkedList实现栈比较简单,毕竟本身他们就是封装好的功能,接下来我用数组来实现一个栈结构:
MyStack:
package com.wang.list;import java.util.Arrays;public class MyStack<T> {//使用数组实现这个栈结构private T[] dataArr;//当前元素的个数private int theSize;//栈的容量private static final int DEFAULT_CAPACITY=10;public MyStack(){clear();}//初始化数组,默认大小10,元素个数theSize初始化为oprivate void clear(){theSize=0;ensureCapacity(DEFAULT_CAPACITY);}//栈元素容量public int size(){return theSize;}private void ensureCapacity(int newCapacity){if(newCapacity<theSize){return;}T[] oldArr=dataArr;dataArr=(T[])new Object[newCapacity];for(int i=0;i<size();i++){dataArr[i]=oldArr[i];}}//入栈public void push(T value){if(dataArr.length==size()){ensureCapacity(size()*2);}dataArr[theSize++]=value;}//栈是否为空public boolean isEmpty(){return size()==0;}//出栈public T pop(){if(isEmpty()){return null;}T theValue=dataArr[theSize-1];dataArr[--theSize]=null;return theValue;}//返回栈尾元素public T peek(){if(isEmpty()){return null;}T theValue=dataArr[theSize-1];return theValue;}
} 使用Node()辅助类实现链式栈:
package com.wang.list;public class MyStack1<T> {private class Node{T data;Node next;public Node(T data,Node next){this.data=data;this.next=next;}}//保存元素个数private int theSize;//保存栈顶元素private Node top;public MyStack1(){top=null;}public MyStack1(T value){top=new Node(value,null);}public void push(T value){top=new Node(value,top);theSize++;}public T pop(){Node old=top;top=top.next;old.next=null;theSize--;return old.data;}public T peek(){return top.data;}public int size(){return theSize;}public boolean isEmpty(){return size()==0;} }
栈的应用:
进制转换:
比如将十进制下的某个数转换为二进制中的某个数,则可以对该数进行除2取余操作,然后将余数压栈,之后再将所有的数出栈,即是所对应的二进制数,这其实是栈对于逆序操作的一个实例.
平衡符号:
检查那些成对出现的符号是否匹配,比如(),[],{}等
实现过程大概如下:
做一个空栈,读入字符直到文件末尾.如果字符是一个开放符号(比如"{}"中的"{"),则将其推入栈中.如果字符是一个封闭符号(比如"{}"中的"}"),则判断栈是否为空,为空则报错.不为空,则将栈顶元素弹出,判断弹出元素是否是其对应的开放符号,不是则报错,在文件结尾,如果栈非空,就报错.
后缀表达式:
不知道何为后缀表达式,请自行百度,后缀表达式的记法又称为逆波兰式,它的求值过程恰好就是从左到右的过程,可以使用一个栈,当见到一个数时就入栈,当遇到一个一个运算符时,就从栈中弹出两个数进行计算,再将所得结果入栈.最后的到的数就是计算结果.
用于方法调用:
存在方法调用时,比如在一个方法中调用了另一个方法,这时候需要把当前方法一些重要信息记录并保存下来,保存到一个栈中,然后再跳到新方法中去执行,当方法返回的时候,去查看栈顶的那个保存信息(栈帧),然后进行复原,事实上这是在计算机系统中一个非常重要的应用,上面的全部工作都可以用一个栈来实现.事实上,在实现递归的每一种程序语言都是这么干的,所存储的信息叫做活动记录,或者说栈帧.这个细说,比较复杂,想深入了解,自己百度吧.
