出门一笑, “栈” 落江横 (Java篇)

本篇会加入个人的所谓‘鱼式疯言’

❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言
而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,
小编会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的.
🤭🤭🤭可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念 !!!

前言

说完数据结构的链表小专题,小编今天带来了我们这节非常有意思的 一种非常有意思的数据结构,实不相蛮,栈也是我们线性表中的一种结构哦 💥 💥 💥

目录

  1. 栈的初识
  2. Stack 类
  3. 栈的实现

请添加图片描述

一. 栈的初识

1. 栈的简介

栈:一种特殊的线性表,其 只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。 进行 数据插入和删除操作的一端 称为栈顶 ,另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守 后进先出 LIFO(Last In First Out)的原则。

而利用我们的 对数据操作时

我们主要有两种方式

压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,入数据在 栈顶
出栈:栈的删除操作叫做 出栈 。出数据在栈顶

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鱼式疯言

我们可以贴近生活去理解我们的

压入子弹和出子弹的时候,就是栈的 出栈和入栈
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羽毛球入球桶和出球桶, 就是栈的 出栈和入栈
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二. Stack 类

1.Stack 的简介

在我们的Java的数据结构的集合类中, 内部就提供了那么一种 的类

在这里插入图片描述

我们就成为 Stack 类,而这个类就实现了我们 栈的所需要的功能

2. Stack 的使用

<1>. 入栈

class Test {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> s=new Stack<>();s.push(1);s.push(2);s.push(3);}
}

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无论怎么存放,都是 先存放的放栈底,后存放的放栈顶

<2>. 出栈

class Test {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> s=new Stack<>();// 先在栈顶入栈s.push(1);s.push(2);s.push(3);// 然后在栈底出栈System.out.println(s.pop());System.out.println(s.pop());}
}

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出栈也如此,放在 栈顶的元素先出,栈底的元素后出 ,也就意味着 先入后出

<3>. 查栈

class Test {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> s=new Stack<>();// 先在栈顶入栈s.push(1);s.push(2);s.push(3);// 然后在栈底出栈System.out.println(s.pop());  // 3System.out.println(s.pop());  // 2// 查看当前栈顶元素System.out.println(s.peek());  // 1System.out.println(s.peek());  // 1}
}

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最终呈现出来的效果是一直打印 栈顶 的元素

故查栈时,只能查看当前 栈顶元素

<4>栈的大小以及是否为空

栈的大小

class Test {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> s=new Stack<>();// 先在栈顶入栈s.push(1);s.push(2);s.push(3);System.out.println("=========== 栈的大小 ======");System.out.println(s.size());}
}

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  • 根据返回值的数字来判断栈中大小

栈是否为空

class Test {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> s=new Stack<>();// 先在栈顶入栈s.push(1);s.push(2);s.push(3);System.out.println("=========== 栈的大小 ======");System.out.println(s.size());System.out.println("========栈是否为空=========");if (s.empty()) {System.out.println("该栈为空!");} else {System.out.println("该栈不为空!");}}
}

在这里插入图片描述

根据返回的布尔类型来判断栈是否为空

鱼式疯言

  • 返回 true 说明为
  • 返回 false 说明 不为空

以上是我们栈的主要功能

可能有一些碎片化的功能小编可能未提及,小编个人认为不是很重要,小伙伴们只要掌握以上Stack 的 4 种功能 即可

竟然是程序员,肯定少不了实操的嘛,下面就让小编带着友友们来实现我们的 吧 💖 💖 💖

三. 栈的实现

在这里插入图片描述

1. 构建栈的底层

说到栈的先入后出的特点, 我们不得不想起我们之前学过的顺序表和链表

小伙伴们是不是觉得很相似呢,入栈不就相当于 尾插 么,出栈不就相当于 尾删

竟然两者都能实现,那么我们该选择顺序表还是链表好呢,小编认为自然是选择顺序表更优一点

这是为啥呢 ?

因为啊我们的顺序表本质上是 数组

而我们的数组本身就是一块连续的空间,所以不管我们尾插还是尾删数据时,自然选择我们的顺序表更恰当咯 😁 😁 😁

public class MyStack implements IStack{// 定义一个栈public int []elem;public MyStack() {this.usesize = 0;this.elem =new int[SIZEMAX];}// 现有栈元素大小public  int usesize;
}

2. 入栈

请添加图片描述

// 入栈@Overridepublic void push(int val) {if (isFull()) {this.elem= Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);}elem[usesize]=val;usesize++;}// 检查栈是否满private boolean isFull() {return usesize==size();}

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入栈是容易,但小伙伴们可不要掉以轻心哦,当我们入栈时,一定要注意数组的空间是否足够

如果不够一定要及时的 扩容

具体扩容细节可以参考的我们 Java篇 的顺序表哦

顺序表详解链接

3. 出栈

请添加图片描述

// 去除栈顶元素@Overridepublic int pop() {if (isEmpty()) {return -1;}int ret=elem[usesize-1];
//         elem[usesize]=null;usesize--;return ret;}//检查是否空@Overridepublic boolean isEmpty() {return usesize==0;}

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首先我们得判断该栈元素是否为 ,这时我们就可以用到我们自己写的 isEmpty() 方法 啦。如果成立就返回 -1

然后出栈就没有我们入栈那么细节的需要考虑增容的情况啦,我们只需要把 有效元素大小减少一位 即可 💖 💖 💖

鱼式疯言

但要注意一点哦,如果该数据类型是 引用数据类型 就需要 置空

// elem[usesize]=null;

4. 查栈


// 喵一眼栈顶元素
@Override
public int peek() {if (isEmpty()) {return -1;}return elem[usesize-1];
}//检查是否空@Overridepublic boolean isEmpty() {return usesize==0;}

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peek() 方法中, 我们只需要返回当前 栈顶 的元素即可。

5.栈的大小以及是否为空

//检查是否空
@Override
public boolean isEmpty() {return usesize==0;
}// 返回栈的大小
@Override
public int size() {return usesize;
}

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检查栈是否为空只需要是否等于 0 即可

6. 程序逻辑与接口代码展示

package stack;public interface IStack {int SIZEMAX=10;// 入栈void push(int val);// 出栈int pop();// 喵栈int peek();// 是否空boolean isEmpty();// 栈的大小int size();}

package stack;public class TestStack {public static void main(String[] args) {MyStack ms=new MyStack();// 入栈ms.push(1);ms.push(2);ms.push(3);ms.push(4);ms.push(5);System.out.println("======出栈元素======");// 出栈// 先出栈顶System.out.println(ms.pop());  // 5System.out.println(ms.pop());  // 4System.out.println(ms.pop()); // 3System.out.println("=======查栈元素==========");// 看栈顶System.out.println(ms.peek());System.out.println(ms.peek());System.out.println("========查栈大小========");// 栈的大小System.out.println(ms.size);System.out.println("=======查栈是否为空=======");if (ms.isEmpty()) {System.out.println("MyStack 为空!");} else {System.out.println("MyStack 不为空!");}}
}

鱼式疯言

这里我们的数据类型是以 int 的整型数据类型。但我们是可以给我们的数组添加泛型来实现我们 多样数据类型 的栈,还是利用我们的 顺序表 的优化来是可以实现哦 (只需要改成泛型即可)

顺序表的优化详解链接

总结

  • 栈的初识: 我们认识了栈是什么,以及栈的特征和功能
  • Stack 类: Java内部用了我们 Stack 这个类 来实现我们出入栈的各种功能
  • 栈的实现: 我们动手实现了栈的主要的功能和以及说明了实现的细节要点

如果觉得小编写的还不错的咱可支持 三连 下 (定有回访哦) , 不妥当的咱请评论区 指正

希望我的文章能给各位宝子们带来哪怕一点点的收获就是 小编创作 的最大 动力 💖 💖 💖

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