线性结构(二) - 栈的原理与实现

注意：本文所说的栈是数据结构中的栈，而不是内存模型中栈。

一、栈的介绍

栈（stack），是一种线性存储结构，它有以下几个特点：

1、栈中数据是按照"后进先出（LIFO, Last In First Out）"方式进出栈的。

2、向栈中添加/删除数据时，只能从栈顶进行操作。

栈通常包括的三种操作：push、peek、pop。

push -- 向栈中添加元素。

peek -- 返回栈顶元素。

pop  -- 返回并删除栈顶元素的操作。

1. 栈的示意图



栈中的数据依次是 30 --> 20 --> 10

2. 出栈



出栈前：栈顶元素是30。此时，栈中的元素依次是 30 --> 20 --> 10
出栈后：30出栈之后，栈顶元素变成20。此时，栈中的元素依次是 20 --> 10

3. 入栈



入栈前：栈顶元素是20。此时，栈中的元素依次是 20 --> 10
入栈后：40入栈之后，栈顶元素变成40。此时，栈中的元素依次是 40 --> 20 --> 10

二、栈的实现

Java实现一：数组实现的栈，能存储任意类型的数据。

Java实现二：Java的 Collection集合 中自带的"栈"(stack)的示例。

1. Java实现一：数组实现的栈，能存储任意类型的数据

package com.niepengfei.b_stack;
import java.lang.reflect.Array;

/**
* Java : 数组实现的栈，能存储任意类型的数据
*
* @author Jack
*/
public class GeneralArrayStack<T> {

private static final int DEFAULT_SIZE = 12;
private T[] mArray;
private int count;

public GeneralArrayStack(Class<T> type) {
this(type, DEFAULT_SIZE);
}

@SuppressWarnings("unchecked")
public GeneralArrayStack(Class<T> type, int size) {
// 不能直接使用 mArray = new T[DEFAULT_SIZE];
mArray = (T[]) Array.newInstance(type, size);
count = 0;
}

// 将val添加到栈中
public void push(T val) {
mArray[count++] = val;
}

// 返回“栈顶元素值”
public T peek() {
return mArray[count-1];
}

// 返回“栈顶元素值”，并删除“栈顶元素”
public T pop() {
T ret = mArray[count-1];
count--;
return ret;
}

// 返回“栈”的大小
public int size() {
return count;
}

// 返回“栈”是否为空
public boolean isEmpty() {
return size()==0;
}

// 打印“栈”
public void PrintArrayStack() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("stack is Empty");
}

System.out.println("stack size() -----> "+size());

int i=size()-1;
while (i>=0) {
System.out.println(mArray[i]);
i--;
}
}

public static void main(String[] args) {
String tmp;
GeneralArrayStack<String> astack = new GeneralArrayStack<String>(String.class);

// 将10, 20, 30 依次推入栈中
astack.push("10");
astack.push("20");
astack.push("30");

// 将“栈顶元素”赋值给tmp，并删除“栈顶元素”
tmp = astack.pop();
System.out.println("tmp="+tmp);

// 只将“栈顶”赋值给tmp，不删除该元素.
tmp = astack.peek();
System.out.println("tmp="+tmp);

astack.push("40");
astack.PrintArrayStack(); // 打印栈
}
}

运行结果：
tmp=30
tmp=20
stack size() -----> 3
40
20
10

结果说明：GeneralArrayStack是通过数组实现的栈，而且GeneralArrayStack中使用到了泛型。
[b]2. Java实现二：Java的 Collection集合 中自带的"栈"(stack)的示例[/b]

package com.niepengfei.b_stack;
import java.util.Stack;

/**
* Java : java集合包中的Stack的演示程序
*
* @author Jack
*/
public class StackTest {

public static void main(String[] args) {
int tmp = 0;

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

// 将10, 20, 30 依次推入栈中
astack.push(10);
astack.push(20);
astack.push(30);

// 将“栈顶元素”赋值给tmp，并删除“栈顶元素”
tmp = astack.pop();
System.out.println("tmp="+tmp);

// 只将“栈顶”赋值给tmp，不删除该元素.
tmp = (int) astack.peek();
System.out.println("tmp="+tmp);

astack.push(40);
while (!astack.empty()) {
tmp = (int) astack.pop();
System.out.println("tmp="+tmp);
}
}
}

运行结果：
tmp=30
tmp=20
tmp=40
tmp=20
tmp=10

本文转载自：http://blog.csdn.net/leicool_518/article/details/42468717