栈(Stack)

简介:

 目录

1.1 概念

1.2 栈的使用

1.3 栈的模拟实现

1.4 栈的应用场景

1. 改变元素的序列

2. 将递归转化为循环


1.1 概念

: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LIFOLast In First Out)的原则。

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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栈在现实生活中的例子:

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1.2 栈的使用

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public static void main(String[] args) {
    Stack<Integer> s = new Stack();
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);
    s.push(4);
    System.out.println(s.size()); // 获取栈中有效元素个数---> 4
    System.out.println(s.peek()); // 获取栈顶元素---> 4
    s.pop(); // 4出栈,栈中剩余1 2 3,栈顶元素为3
    System.out.println(s.pop()); // 3出栈,栈中剩余1 2 栈顶元素为3
    if(s.empty()){
        System.out.println("栈空");
    }else{
        System.out.println(s.size());
    }
}

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1.3 栈的模拟实现

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从上图中可以看到,Stack继承了VectorVectorArrayList类似,都是动态的顺序表,不同的是Vector是线程安全的。

public class MyStack {
    int[] array;
    int size;
    public MyStack(){
    array = new int[3];
    }
    public int push(int e){
        ensureCapacity();
        array[size++] = e;
        return e;
    }
    public int pop(){
        int e = peek();
        size--;
        return e;
    }
    public int peek(){
        if(empty()){
            throw new RuntimeException("栈为空,无法获取栈顶元素");
        }
        return array[size-1];
    }
    public int size(){
        return size;
    }
    public boolean empty(){
        return 0 == size;
    }
    private void ensureCapacity(){
        if(size == array.length){
            array = Arrays.copyOf(array, size*2);
        }
    }
}

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1.4 栈的应用场景

1. 改变元素的序列

1. 若进栈序列为 1,2,3,4 ,进栈过程中可以出栈,则下列不可能的一个出栈序列是()

A: 1,4,3,2 B: 2,3,4,1 C: 3,1,4,2 D: 3,4,2,1

2.一个栈的初始状态为空。现将元素12345ABCDE依次入栈,然后再依次出栈,则元素出栈的顺序是()。

A: 12345ABCDE B: EDCBA54321 C: ABCDE12345 D: 54321EDCBA

2. 将递归转化为循环

       比如:逆序打印链表

// 递归方式
void printList(Node head){
    if(null != head){
        printList(head.next);
        System.out.print(head.val + " ");
    }
}
// 循环方式
void printList(Node head){
    if(null == head){
        return;
    }
    Stack<Node> s = new Stack<>();
    // 将链表中的结点保存在栈中
    Node cur = head;
    while(null != cur){
        s.push(cur);
        cur = cur.next;
    }
    // 将栈中的元素出栈
    while(!s.empty()){
        System.out.print(s.pop().val + " ");
    }
}

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