一、栈的概念
概念:栈是一种先进后出的数据结构,类似羽毛球桶,先放进去的羽毛球,后面才能拿出来 如图:
还有弹匣,先放进去的子弹后面发射出去,如图:
我们定义一个自己的栈类,里面有数组,存放数据,还有一个变脸usedSize,记录栈里的元素个数,带有构造方法,不带参数的给数组默认初始化10个元素,带参数就初始化你想要的元素个数,代码如下:
public class MyStack implements IStack{ private int[] elem; private int usedSize; private int DEFAULT_CAPACITY = 10; public MyStack() { this.elem = new int[DEFAULT_CAPACITY]; } public MyStack(int n) { this.elem = new int[n]; } }
二、栈的接口
代码如下:
public interface IStack { public void push(int x); public int pop(); public int peek(); public int size(); public boolean empty(); }
三、栈的方法实现
(1)push方法
此方法是放元素进栈里面,也就是入栈,因为我们有记录栈元素个数的usedSize变量,所以我们可以用这个变量充当入栈时,要放进elem数组的哪个下标,因为usedSize记录的栈的个数,在数组中对应的下标就是个数-1;
入栈前,要检查栈是否满了,满了就要扩容,没满就给elem数组的usedSize-1下标位置放入元素,放完后usedSize++。代码如下:
public void push(int x) { if(full()) { //扩容 elem = Arrays.copyOf(elem, elem.length * 2); } elem[usedSize++] = x; } private boolean full() { return usedSize == elem.length; }
执行效果如下:
elem数组里面有3个数,正好是我们入栈的元素。
(2)pop方法
此方法是出栈方法,取出栈顶元素,取完后就删除栈顶元素;在取出栈顶元素前,要检查栈是否为空,如果是空就要抛异常,因为没有元素可以出栈了;如果栈不为空,就出栈顶元素,也就是取出elem数组下标为usedSize-1的位置,然后usedSize--,代码如下:
public int pop() { if(usedSize == 0) { throw new EmptyException("栈空了"); } int tmp = elem[usedSize - 1]; usedSize--; return tmp; } //异常类 public class EmptyException extends RuntimeException{ public EmptyException(String msg) { super(msg); } }
执行效果如下:
里面有元素的时候就正常出栈,空了就会抛异常。
(3)peek方法
peek翻译成中文就是瞄一眼的意思,此方法也是就拿到栈顶元素,但不会删掉栈顶的元素,里面的操作和pop一样,但不会usedSize--,代码如下:
public int peek() { if(usedSize == 0) { throw new EmptyException("栈空了"); } int tmp = elem[usedSize - 1]; return tmp; }
执行效果如下:
一直打印的都是栈顶元素,说明没有出栈顶元素,只是拿栈顶元素。
(4)size方法
此方法是获取栈里的元素,所以这里直接返回usedSize就好了,代码如下:
public int size() { return usedSize; }
执行效果如下:
(5)empty方法
此方法是判断栈是不是空的,所以直接判断usedSize==0就好了,返回这个表达式的结果,代码如下:
public boolean empty() { return usedSize == 0; }
执行效果如下:
四、最终代码
//接口类 public interface IStack { public void push(int x); public int pop(); public int peek(); public int size(); public boolean empty(); } //自定义MyStack类 public class MyStack implements IStack{ private int[] elem; private int usedSize; private int DEFAULT_CAPACITY = 10; public MyStack() { this.elem = new int[DEFAULT_CAPACITY]; } public MyStack(int n) { this.elem = new int[n]; } @Override public void push(int x) { if(full()) { //扩容 elem = Arrays.copyOf(elem, elem.length * 2); } elem[usedSize++] = x; } private boolean full() { return usedSize == elem.length; } @Override public int pop() { if(usedSize == 0) { throw new EmptyException("栈空了"); } int tmp = elem[usedSize - 1]; usedSize--; return tmp; } @Override public int peek() { if(usedSize == 0) { throw new EmptyException("栈空了"); } int tmp = elem[usedSize - 1]; return tmp; } @Override public int size() { return usedSize; } @Override public boolean empty() { return usedSize == 0; } } //自定义异常类 public class EmptyException extends RuntimeException{ public EmptyException(String msg) { super(msg); } }
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