数据结构—栈
先说什么是栈:
1、后进先出 2、对数据的所有操作只能在固定的一端进行操作,不能再中间或者另一端对数据进行操作。
符合以上两点的 存储数据的类(对象) 叫做栈。
需要说明的是:栈是符合以上两个特性的所有的数据结构都可以叫做栈,无论其用什么基本容器实现的。
再说如何实现:
可以使用数组或者链表实现栈,在用链表实现的时候要屏蔽掉链表的一些特性:在链表中间对数据进行操作等。
看一下jdk中自带的栈:
注意Stack(图一)中: Stack继承自Vactor Stack自己的方法种类
Vector(图二)中 : Vector中的方法
Stack继承自Vactor,所以Stack是可以调用父类中的set(int index, E element),insertElementAt(E obj, int index)等操作的,这样的话就与栈的特性有矛盾,我对这一点还没有理解透彻,是不是第二条特性需要去掉?希望有朋友看到之后能够指教指教。感谢!
图一:Stack.java
图二:Vector.java
既然是jdk自带的有栈,我们还了解他干什么?
在一些特殊情况下,需要根据实际情况封装自己的栈。
下面给两个自己做的示例,一个使用数组实现的栈,一个是用链表实现的栈。
数组实现:
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;// 指向最后入栈的对象 private final int DEFAULT_SIZE = 100; private boolean canExpendSize = true;// 是否允许扩容 private int multiple = 2;// 扩容倍数 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; } // 删除栈底元素,所有元素向后移动一位,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; } // 扩容 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; } }
链表实现:(只实现了基本功能,可根据实际需要添加参数或者方法)
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;
top = top.nextNode;
res.nextNode = null; return res.obj; } public boolean isEmpty() { return top == null; } }
再给个测试类:
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); } }
遇到的几个问题:
1、有没有栈的官方标准定义?
只要符合后进先出(last in first off,LIFO)的数据结构都是栈。
2、泛型 T和object有什么区别,接收参数的时候有什么不同的??
a:约束了此容器中只能存储一种类型数据。
b:在从容器中取出对象的时候不需要进行类型强转,容器已经知道(因为在new 容器的时候在<>中已经制定了存储对象类型)你存储的是什么类型,但是object需要进行强转。
3、栈要不要实现其删除、插入、查找操作?
栈不需要这些方法,这些方法的存在没意义。画蛇添足。
4、除了使用数组和链表还有没有其他栈实现方式?
应该没有了吧?