数据结构之第六章、栈

简介: 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,另一端称为。栈中的数据元素遵守LIFO(Last 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。出数据在栈顶。

 目录

一、栈

1.1栈的概念

1.1.1介绍

1.1.2栈在现实生活中的例子

1.2栈的使用

1.3栈的模拟实现

1.4栈的应用场景

1.4.1改变元素的序列

1.4.2递归转化为循环

1.5概念区分


一、栈

1.1栈的概念

1.1.1介绍

栈: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LIFO(Last 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。

image.gif编辑

image.gif编辑

1.1.2栈在现实生活中的例子

image.gif编辑

image.gif编辑


1.2栈的使用

image.gif编辑

public static void main(String[] args) {
        //构造一个空的栈
        Stack<Integer> stack=new Stack<>();
        //压栈
        stack.push(10);
        stack.push(20);
        stack.push(30);
        //出栈
        stack.pop();//10 20
        System.out.println(stack.pop());//10
        System.out.println(stack.peek());
        System.out.println(stack.size());
        //20
        //10
        //1
    }

image.gif

image.gif编辑


1.3栈的模拟实现

image.gif编辑

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

image.gif编辑

public class stack {
    private int[] array;
    private int usedsize;
    public stack(){
        array=new int[5];
    }
    //压栈
    public void push(int ele){
        //判断是否满,满则扩容
        if(isFull()){
            resize();
        }
        array[this.usedsize]=ele;
        this.usedsize++;
    }
    public boolean isFull(){
        if(this.usedsize==array.length){
            return true;
        }
        return false;
    }
    public void resize(){
        array= Arrays.copyOf(array,array.length*2);
    }
    //弹栈
    public int pop(){
        if(isEmpty()){
            throw new StackEmptyException("栈空");
        }
        return array[--this.usedsize];
    }
    public int peek(){
        if(isEmpty()){
            throw new StackEmptyException("栈空");
        }
        return array[this.usedsize-1];
    }
    public int size(){
        return this.usedsize;
    }
    public boolean isEmpty(){
        if(this.usedsize==0){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

image.gif


1.4栈的应用场景

1.4.1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

A:image.gif编辑

B:image.gif编辑

C: D同理可得--->答案为:C

2.一个栈的初始状态为空。现将元素1、2、3、4、5、A、B、C、D、E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

答案:B,依次入栈依次出栈

1.4.2递归转化为循环

逆序打印链表:

image.gif编辑

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 + " ");
        }
    }

image.gif

1.5概念区分

栈、虚拟机栈、栈帧有什么区别?

栈是一种数据结构。

虚拟机栈是一块内存。

栈帧是方法调用的时候在虚拟机上开辟的内存单元。

目录
相关文章
|
4月前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
393 9
|
4月前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
66 1
|
2月前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储
160 77
|
11天前
|
算法 调度 C++
STL——栈和队列和优先队列
通过以上对栈、队列和优先队列的详细解释和示例,希望能帮助读者更好地理解和应用这些重要的数据结构。
26 11
|
25天前
|
DataX
☀☀☀☀☀☀☀有关栈和队列应用的oj题讲解☼☼☼☼☼☼☼
### 简介 本文介绍了三种数据结构的实现方法:用两个队列实现栈、用两个栈实现队列以及设计循环队列。具体思路如下: 1. **用两个队列实现栈**: - 插入元素时,选择非空队列进行插入。 - 移除栈顶元素时,将非空队列中的元素依次转移到另一个队列,直到只剩下一个元素,然后弹出该元素。 - 判空条件为两个队列均为空。 2. **用两个栈实现队列**: - 插入元素时,选择非空栈进行插入。 - 移除队首元素时,将非空栈中的元素依次转移到另一个栈,再将这些元素重新放回原栈以保持顺序。 - 判空条件为两个栈均为空。
|
2月前
|
存储 C++ 索引
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】初始化队列、销毁队列、判断队列是否为空、进队列、出队列等。本关任务:编写一个程序实现环形队列的基本运算。(6)出队列序列:yzopq2*(5)依次进队列元素:opq2*(6)出队列序列:bcdef。(2)依次进队列元素:abc。(5)依次进队列元素:def。(2)依次进队列元素:xyz。开始你的任务吧,祝你成功!(4)出队一个元素a。(4)出队一个元素x。
54 13
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
2月前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】链栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现链栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储整数,最大
52 9
|
2月前
|
C++
【C++数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】(1)遇到左括号:进栈Push()(2)遇到右括号:若栈顶元素为左括号,则出栈Pop();否则返回false。(3)当遍历表达式结束,且栈为空时,则返回true,否则返回false。本关任务:编写一个程序利用栈判断左、右圆括号是否配对。为了完成本关任务,你需要掌握:栈对括号的处理。(1)遇到左括号:进栈Push()开始你的任务吧,祝你成功!测试输入:(()))
48 7
|
4月前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
107 5
|
4月前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。
137 21