实现一个简单的栈（底层数组）

栈的特点

  1. 先进后出（FILO）或者  后进先出（LIFO）
  2. 增删元素皆是在栈顶操作
  3. 一次只能删除一个数据项：当前栈顶元素
  4. 只允许访问一个数据项：当前栈顶元素

 

所需元素

  1. 因为底层用数组实现，所以需要一个数组 stackArray
  2. 需要一个指向栈顶的指针top
  3. 需要指定数组的大小maxSize

 

分析实现

  1. 需要在创建自定义栈类的时候，就确定好一些初始化操作，例如确定数组的大小并初始化数组；
  2. 确定栈具有的功能：入栈push()、出栈pop()、查看栈顶元素getTop()、判空isEmpty()、判满isFull()、判长length()、清空clear()

 

代码实现

 1 public class Stack {
 2 
 3     private int maxSize;
 4     private int top;
 5     private Object[] stackArr;
 6 
 7     /**
 8      * 利用构造函数初始化数组
 9      *
10      * @param maxSize
11      */
12     public Stack(int maxSize) {
13         this.maxSize = maxSize;
14         stackArr = new Object[maxSize];
15         // 相当于栈的指针
16         top = 0;
17     }
18 
19     /**
20      * 元素出栈
21      *
22      * @param i
23      */
24     public void push(Object i) {
25         if (isFull()) {
26             throw new RuntimeException("栈已满！");
27         }
28         stackArr[top++] = i;
29     }
30 
31     /**
32      * 元素入栈
33      *
34      * @return
35      */
36     public Object pop() {
37         if(isEmpty()) {
38             throw new RuntimeException("空栈！");
39         }
40         // 这里先自减是因为top数组长度，而索引从0开始
41         return stackArr[--top];
42     }
43 
44     /**
45      * 获取栈顶元素，只是查看，不删除
46      *
47      * @return
48      */
49     public Object getTop() {
50         return stackArr[top - 1];
51     }
52 
53     /**
54      * 判断栈是否为空
55      *
56      * @return
57      */
58     public boolean isEmpty() {
59         return (top == 0);
60     }
61 
62     /**
63      * 判断栈是否已满
64      *
65      * @return
66      */
67     public boolean isFull() {
68         return (top == maxSize);
69     }
70 
71     /**
72      * 回去栈元素的数量
73      *
74      * @return
75      */
76     public int length() {
77         return top;
78     }
79 
80     /**
81      * 清空栈
82      *
83      * @return
84      */
85     public void clear() {
86         while (top != 0) {
87             pop();
88         }
89     }
90 }

 

 

测试

 1 public class StackTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Stack stack = new Stack(10);
 6 
 7         System.out.println( "栈是否为空? " + stack.isEmpty());
 8 
 9         stack.push(2);
10         stack.push(1);
11         stack.push(6);
12         stack.push(3);
13         stack.push(5);
14 
15         System.out.println("栈长: " + stack.length());
16 
17         System.out.println("栈顶元素: " + stack.getTop());
18 
19         System.out.println("栈满? " + stack.isFull());
20 
21         // 清空栈
22         stack.clear();
23 
24         System.out.println( "栈是否为空? " + stack.isEmpty());
25 
26         stack.push(2);
27         stack.push(1);
28         stack.push(6);
29         stack.push(3);
30         stack.push(5);
31         // 取出栈元素，并打印
32         while(!stack.isEmpty()){
33             Object pop = stack.pop();
34             System.out.print(pop + "\t");
35         }
36         System.out.println();
37     }
38 }

结果

栈是否为空? true
栈长: 5
栈顶元素: 5
栈满? false
栈是否为空? true
5    3    6    1    2

 

 

总结

  1. 底层用数组实现，简单，但是一开始就要固定栈的大小，并且后期扩容困难；
  2. 插入、查找、删除所需时间都是O(1)，因为都是对栈顶元素操作。

 

对比链接：使用链表实现栈

 

 

posted @ 2018-06-27 15:29  shadowdoor  阅读(3010)  评论(0)  编辑  收藏  举报