栈（Stack）
概念
栈是一种先进后出的数据结构。
栈的使用
import java.util.Stack;
public class Test {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> s = new Stack();s.push(1);s.push(2);s.push(3);s.push(4);System.out.println(s.size()); // 获取栈中有效元素个数---> 4System.out.println(s.peek()); // 获取栈顶元素---> 4 但不删除s.pop(); // 4出栈，栈中剩余1 2 3，栈顶元素为3System.out.println(s.pop()); // 3出栈，栈中剩余1 2 栈顶元素为3if (s.empty()) {System.out.println("栈空");} else {System.out.println(s.size());}}
}
栈的模拟实现
import java.util.Arrays;public class MyStack {public int[] elem;public int usedSize;public MyStack() {this.elem = new int[10];}public void push(int val) {if (isFull()) {//扩容elem = Arrays.copyOf(elem, 2 * elem.length);}elem[usedSize] = val;usedSize++;}public boolean isFull() {return usedSize == elem.length;}public int pop() {if (empty()) {return -1;}int oldVal = elem[usedSize - 1];usedSize--;//如果为引用类型 还需加上elem[usedSize]=null;return oldVal;}public boolean empty() {return usedSize == 0;}public int peek() {if (empty()) {return -1;}/* int oldVal=elem[usedSize-1];usedSize--;return oldVal;*/return elem[usedSize - 1];}
}
栈的应用场景
1. 改变元素的序列
1. 若进栈序列为 1,2,3,4 ，进栈过程中可以出栈，则下列不可能的一个出栈序列是（）
A: 1,4,3,2 B: 2,3,4,1 C: 3,1,4,2 D: 3,4,2,1
2.一个栈的初始状态为空。现将元素1、2、3、4、5、A、B、C、D、E依次入栈，然后再依次出栈，则元素出栈的顺序是（ ）。
A: 12345ABCDE B: EDCBA54321 C: ABCDE12345 D: 54321EDCBA
2. 将递归转化为循环
比如：逆序打印链表
// 递归方式
void printList(Node head){
if(null != head){
printList(head.next);
System.out.print(head.val + " ");
}
} // 循环方式
void printList(Node head){
if(null == head){
return;
} Stack<Node> s = new Stack<>();
// 将链表中的结点保存在栈中
Node cur = head;
while(null != cur){
s.push(cur);
cur = cur.next;
}//将栈中的元素出栈
while(!s.empty()){
System.out.print(s.pop().val + " ");
}
}
3.逆波兰表达式求值
class Solution {public int evalRPN(String[] tokens) {Stack<Integer> stack = new Stack<>();for (int i = 0; i < tokens.length; i++) {String tmp = tokens[i];if (!isOpearation(tmp)) {Integer val = Integer.valueOf(tmp);stack.push(val);} else {Integer val2 = stack.pop();Integer val1 = stack.pop();switch (tmp) {case "+":stack.push(val1 + val2);break;case "-":stack.push(val1 - val2);break;case "*":stack.push(val1 * val2);break;case "/":stack.push(val1 / val2);break;}}}return stack.pop();}public boolean isOpearation(String s) {if (s.equals("+") || s.equals("-") || s.equals("*") || s.equals("/")) {return true;}return false;}
}4.括号匹配
class Solution {public boolean isValid(String s) {Stack<Character> stack = new Stack<>();for (int i = 0; i < s.length(); i++) {char ch = s.charAt(i);// 1.左括号入栈if (ch == '(' || ch == '{' || ch == '[') {stack.push(ch);} else {// 2.遇到了右括号if (stack.empty()) {return false;} else {// 3.取栈顶元素的左括号 看和 当前右括号是否匹配char chL = stack.peek();if (chL == '(' && ch == ')' || chL == '[' && ch == ']'|| chL == '{' && ch == '}') {// 4.证明当前这一对括号是匹配的stack.pop();} else {// 5.当前括号不匹配return false;}}}}return stack.empty();}
}
