数据结构,栈

简介: 本文讲解:Java数据结构中的栈。

 1.栈(Stack)

首先栈并不是内存中的栈,此栈为数据结构的中的栈。


1.1栈的基本概念

栈是一种数据结构,它用来存储一组相同的数据,它秉承着先进后出的原理来进行存储数据。因此它只能在一端进行操作数据,那么存储数据我们叫压栈,删除数据我们叫出栈,存储数据与删除数据都在一端进行。如下图所示:

image.gif编辑上图中我先依次进行了压栈,然后再进行出栈。你也可以边进行压栈边进行出栈,如压入2后立马出2,再压入3。就会出现下图效果:

image.gif编辑


1.2栈的使用

方法 实现效果
Stack<> 创建一个<>空栈,<>里面类型自拟
push(e) 将e压入栈中
pop() 将栈顶元素移除栈中
peek() 显示栈顶元素
size() 求栈的大小
empty() 判断栈是否为空

1.2.1创建一个栈

创建一个栈格式为:Stack<引用类型> 引用名 = new Stack<引用类型>();注意,后面<>内容可以省略。

Stack<Integer> stack = new Stack<>();

image.gif

以上代码,为一个整型的栈,栈里面可以存放关于整型的数据。


1.2.2push方法

push就是压栈,通俗的来说就是往栈里面存储数据,它的使用方法,通过引用名直接进行调用。如以下代码:

public static void main(String[] args) {
        //实例化一个栈
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        //压入两个元素
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        //打印栈
        System.out.println(stack);
        //压入一个元素
        stack.push(3);
        //打印栈
        System.out.println(stack);
    }

image.gif

运行后输出:

image.gif编辑

压栈是从头开始往栈里面进行存储数据的,但进行打印的时是从栈底往栈顶的顺序进行打印的。

image.gif编辑


1.2.3pop方法

pop为出栈,出栈也是从栈顶的位置出。一旦对栈进行pop,栈顶元素就不复存在了。如:

public static void main(String[] args) {
        //实例化一个栈
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        //压入两个元素
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        //打印栈
        System.out.println(stack);
        //出栈
        stack.pop();
        //打印栈
        System.out.println(stack);
    }

image.gif

运行后输出:

image.gif编辑image.gif编辑


1.2.4peek方法

peek为取得栈顶元素,但并不会删除掉栈顶元素。如:

public static void main(String[] args) {
        //实例化一个栈
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        //压入两个元素
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        //打印栈
        System.out.println(stack);
        //显示栈顶元素
        System.out.println(stack.peek());
    }

image.gif

运行后输出:

image.gif编辑


1.2.5size方法

size是求得栈的大小,也是直接通过引用名调用即可。

public static void main(String[] args) {
        //实例化一个栈
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        //压入两个元素
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        //栈的大小
        System.out.println(stack.size());
    }

image.gif

运行后输出:

image.gif编辑


1.2.6empty方法

empty是判断栈是否为空,如:

public static void main(String[] args) {
        //实例化一个栈
        Stack<Integer> stack1 = new Stack<>();
        //实例化第二个栈
        Stack<Integer> stack2 = new Stack<>();
        //压入两个元素
        stack1.push(1);
        stack1.push(2);
        //栈是否为空
        System.out.println("栈1:"+stack1.empty());
        System.out.println("栈2:"+stack2.empty());
    }

image.gif

运行后输出:

image.gif编辑我们可以发现,关于栈相关的方法是使用是非常的遍历的,我们只需要引用.这些方法名就能操作相应的数据。在理解相应的方法用途后,我们再来练习一道题目。


1.3力扣(Leetcode)之有效的括号

给定一个只包括 '('')''{''}''['']' 的字符串 s ,判断字符串是否有效。

有效字符串需满足:

    1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
    2. 左括号必须以正确的顺序闭合。
    3. 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
    public class Test {
        public static boolean isValid(String s) {
            Stack<Character> stack = new Stack<>();
            if (s == null) {
                return false;
            }
            for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
                char ch = s.charAt(i);
                if (ch == '(' || ch == '{' || ch == '[') {
                    stack.push(ch);
                }else {
                    if (stack.empty()) {
                        return false;
                    }
                    char ch2 = stack.peek();
                    if (ch2 == '(' && ch == ')' || ch2 == '{'
                    && ch == '}' || ch2 == '[' && ch == ']'
                    ) {
                        stack.pop();
                    }else {
                        return  false;
                    }
                }
            }
            if (!stack.empty()) {
                return false;
            }
            return true;
        }
        public static void main(String[] args) {
            String str1 = "()[]{}";
            String str2 = "(()";
            System.out.println(isValid(str1));
            System.out.println(isValid(str2));
        }
    }

    image.gif


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