基於陣列和連結串列兩種方式實現棧
阿新 • • 發佈:2018-12-23
棧是一種先進後出的資料結構,在實際程式設計棧有很廣泛的用處,Java棧已經幫我們實現好了stack類。
實現棧的兩種方式,基於陣列實現和基於連結串列實現。
1.stack介面
2.基於陣列實現public interface StackADT { //入棧操作 public void push(Object element); //出棧操作 public Object pop(); //判斷是否為空 public boolean isEmpty(); //得到當前棧的大小 public int size(); //返回棧頂物件的引用 public Object peek(); //轉化為字串 public String toString(); }
3.基於連結串列實現//基於陣列實現棧stack 類棧維護一個數組、一個top指標即可 public class ArrayStack implements StackADT { //用陣列來儲存壓入棧的物件 private Object[] contents; //標記當前棧的棧頂元素 private int top; //預設陣列大小 private static int SIZE=10; //建構函式初始化 public ArrayStack() { contents=new Object[SIZE]; top=0; } //基於陣列實現,必須有一個擴容方法,當棧不夠大時,進行擴容 //擴容的本質就是新建一個兩倍大的陣列,之前的陣列丟掉不要 public void expand(){ //每次將當前size擴大為兩倍 Object[] larger=new Object[size()*2]; for(int index=0;index<top;index++) larger[index]=contents[index]; //將指向陣列的引用指向新的擴容後的陣列,舊的陣列沒有引用指向就會被垃圾回收器回收 contents=larger; } @Override public void push(Object element) { if(top==contents.length) expand(); contents[top]=element; top++; } @Override public Object pop() { if(isEmpty()){ System.out.println("stack is empty"); System.exit(1); } Object result = contents[top-1]; contents[top-1] = null;//出棧 即把棧頂元素的引用置為null,實際上元素物件還在,被另一個result引用所指 top--; return result; } @Override public boolean isEmpty() { return (size()==0); } @Override public int size() { return top; } @Override public Object peek() { Object result; if(isEmpty()) result = null; else result = contents[top-1]; return result; } public static void main(String[] args) { ArrayStack stack = new ArrayStack(); System.out.println("將0到24依次壓棧,然後連續10次出棧"); for(int i = 0;i < 25;i++) stack.push(i); for(int i = 0;i < 10;i++) stack.pop(); System.out.println("棧的大小為: " + stack.size()); System.out.println("棧為空嗎?: " + stack.isEmpty()); System.out.println("棧頂元素為: " + stack.peek()); } }
//基於連結串列實現棧,也就是以節點的形式儲存棧,從頭節點往外取出資料,這樣好處理 public class LinkedStack implements StackADT { // 連結串列節點類,內部類實現,包含資料域和指標域 class Node { int data; // 資料域 Node next;// 指標域 public Node(int data) { this.data = data; } } private Node top; private int count; public LinkedStack(){ top = null; count = 0; } @Override public void push(Object element) { Node node=new Node((Integer)element); //倒序構造連結串列,最先入棧的是連結串列尾部,然後最後入棧的是連結串列頭部,這樣指標指向關係容易實現,雖然邏輯不好理解 //因為我們的理解一般是從頭部開始構造節點,而從尾部開始構造節點比較抽象 node.next=top; //指向的是頭結點 top=node; count++; } @Override public Object pop() { if(isEmpty()){ System.out.println("stack is empty!"); System.exit(1); } Object result=top.data; top=top.next; count--; return result; } @Override public boolean isEmpty() { return (size()==0); } @Override public int size() { return count; } @Override public Object peek() { Object result = top.data; return result; } }