先說什麼是棧:
1、後進先出 2、對數據的所有操作只能在固定的一端進行操作,不能再中間或者另一端對數據進行操作。
符合以上兩點的 存儲數據的類(對象) 叫做棧。
需要說明的是:棧是符合以上兩個特性的所有的數據結構都可以叫做棧,無論其用什麼基本容器實現的。
再說如何實現:
可以使用數組或者鏈表實現棧,在用鏈表實現的時候要屏蔽掉鏈表的一些特性:在鏈表中間對數據進行操作等。
看一下jdk中自帶的棧:
注意Stack(圖一)中: Stack繼承自Vactor Stack自己的方法種類
Vector(圖二)中 : Vector中的方法
Stack繼承自Vactor,所以Stack是可以調用父類中的set(int index, E element),insertElementAt(E obj, int index)等操作的,這樣的話就與棧的特性有矛盾,我對這一點還沒有理解透徹,是不是第二條特性需要去掉?希望有朋友看到之後能夠指教指教。感謝!
圖一:Stack.java
圖二:Vector.java
既然是jdk自帶的有棧,我們還了解他干什麼?
在一些特殊情況下,需要根據實際情況封裝自己的棧。
下面給兩個自己做的示例,一個使用數組實現的棧,一個是用鏈表實現的棧。
數組實現:
package com.datastructure; /** * @author Perkins .Zhu * @date:2016年7月17日 上午9:13:01 * @version :1.1 * */ public class ArrayStack implements Stack { private int maxSize; private Object[] myStack; private int top = -1;// 指向最後入棧的對象 private final int DEFAULT_SIZE = 100; private boolean canExpendSize = true;// 是否允許擴容 private int multiple = 2;// 擴容倍數 public ArrayStack() { myStack = new Object[DEFAULT_SIZE]; } public ArrayStack(int size, boolean canExpendSize) { if (size < 1) { size = DEFAULT_SIZE; } myStack = new Object[size]; this.canExpendSize = canExpendSize; } @Override public void push(Object obj) { if (top == myStack.length - 1) { if (canExpendSize) { exspandSize(); } else { move(); } } myStack[++top] = obj; } // 刪除棧底元素,所有元素向後移動一位,top指向 myStack.length-2 private void move() { for (int i = 0; i < myStack.length - 1; i++) { myStack[i] = myStack[i + 1]; } top = myStack.length - 2; } // 擴容 private void exspandSize() { Object[] temp = new Object[multiple * myStack.length]; for (int i = 0; i < myStack.length; i++) { temp[i] = myStack[i]; } top = myStack.length - 1; myStack = temp; } @Override public Object pop() { if (top == -1) return null; return myStack[top--]; } @Override public boolean isEmpty() { return top == -1; } }
鏈表實現:(只實現了基本功能,可根據實際需要添加參數或者方法)
package com.datastructure; import java.util.LinkedList; /** * @author Perkins .Zhu * @date:2016年7月17日 下午1:16:26 * @version :1.1 * */ public class LinkStack implements Stack { private Node top; private class Node { private Object obj; private Node nextNode; public Node(Object obj, Node node) { this.obj = obj; this.nextNode = node; } } public void push(Object obj) { if (top != null) { top = new Node(obj, top); } else { top = new Node(obj, null); } } public Object pop() { Node res = top; res.nextNode = null; top = top.nextNode; return res.obj; } public boolean isEmpty() { return top == null; } }
再給個測試類:
package com.datastructure; import org.junit.Test; /** * @author Perkins .Zhu * @date:2016年7月17日 上午9:16:50 * @version :1.1 * */ public class StackTest { @Test public void testArrayStack() { ArrayStack stack = new ArrayStack(100, false); int loop = 0; while (loop < 150) { stack.push(loop++); } print(stack); } public void print(Object obj) { if (obj instanceof Stack) { Stack stack = (Stack) obj; while (!stack.isEmpty()) { System.out.print(stack.pop() + " "); } } System.out.println(); } @Test public void testLinkStack() { LinkStack stack = new LinkStack(); int loop = 0; while (loop < 150) { stack.push(loop++); } print(stack); } }
有些問題暫時還沒有搞清楚,暫時做個記錄。在學習的過程中遇到如下幾個問題,如果有大神請不吝賜教,在此謝過!
1、有沒有棧的官方標准定義?
2、泛型 T和object有什麼區別,接收參數的時候有什麼不同的??
3、棧要不要實現其刪除、插入、查找操作?
4、除了使用數組和鏈表還有沒有其他棧實現方式?
後期把這幾個問題搞清楚之後會更新此文章。