棧的實現(JAVA)__JAVA

        棧定義

                    棧(stack):是一種特殊的串列形式的資料結構，其特殊之處在於只允許在連結串列或者陣列的

              一端進行插入、刪除操作。其實現方式可以通過一維陣列和連結串列來實現。

                   Tips：簡單的來說棧其實也是一種操作受限的線性表。是一種後進先出的資料結構可以使用數

                               組或者鏈表的形式來實現。

                    棧的動作表現形式:

                           
        棧實現

                     知道了棧的定義，我們來看看棧的實現吧。首先我們需要明白的的是棧具有哪些操作。

                通過一個介面定義其操作。       

package com.kiritor;/** * 棧操作定義 * @author Kiritor*/public interface Stack<T> {    /*判空*/    boolean isEmpty();    /*清空棧*/    void clear();    /*彈棧*/    T pop();    /*入棧*/    boolean push(T data);    /*棧的長度*/    int length();    /*查看棧頂的元素，但不移除它*/    T peek();    /*返回對象在棧中的位置*/    int search(T t);}

           棧的數組實現

                     棧的數組實現，底層使用數組             

package com.kiritor;/** * 棧的數組實現 * @author Kiritor*/public class ArrayStack<T> implements Stack<T>{private T[] t = (T[]) new Object[16];//棧空間預設為16    private int size = 0;@Overridepublic boolean isEmpty() {return size==0;}@Overridepublic void clear() {for(int i = 0;i<t.length;i++)t[i]=null;//將其引用只為null，方便gc進行回收size = 0;//棧的大小置0}/*彈棧操作*/@Overridepublic T pop() {if(size==0)   return null;else{    T tmp = t[size-1];    t[size-1]=null;//便於gc回收    size--;    return tmp;}}@Overridepublic boolean push(T data) {if(size>=t.length){//棧空間已滿，需要擴容resize();}t[size++]=data;return true;}public void resize(){T[] tmp = (T[]) new Object[t.length*2];for(int i = 0;i<t.length;i++){tmp[i]=t[i];t[i]=null;//便於gc處理}t = tmp;tmp = null;//便於gc處理，提高程式效率}@Overridepublic int length() {return size;}/*查看棧頂元素，但是並不刪除*/@Overridepublic T peek() {if(size==0)   return null;else{    return t[size-1];}}    /*下表從1開始*/@Overridepublic int search(T t) {for(int i= 0;i<size;i++)if(t.equals(this.t[i]))return i+1;return 0;}@Overridepublic String toString() { StringBuilder sb = new StringBuilder();          sb.append("ArrayStack:\n[\n");          for (int i = size-1; i >=0; i--) {              sb.append("   "+t[i].toString());              if (i != size + 1) {                  sb.append("\n");              }          }          sb.append("]");          return sb.toString();  }  }

                 測試代碼：

public static void main(String[] args) {        ArrayStack<String> arrayStack = new ArrayStack<>();        arrayStack.push("C語言");        arrayStack.push("C++");        arrayStack.push("JAVA");        arrayStack.push("資料結構");        arrayStack.pop();        arrayStack.peek();        arrayStack.pop();        System.out.println(arrayStack.toString());}

              輸出結果：

                                 棧的鏈表實現

             

package com.kiritor;/** * 棧的鏈表實現 * @author Kiritor*/public class LinkStack<T> implements Stack<T>{/*將資料封裝成結點*/    class Node    {    private Node pre;    private T data;    }        /*棧頂指標*/    private Node top;    private int size;//棧的大小    public LinkStack() {this.top = null;this.size = 0;}@Overridepublic boolean isEmpty() {return size==0;}@Overridepublic void clear() {top = null;size = 0;}@Overridepublic T pop() {if (top != null) {              T t = top.data;            // 改變棧頂指標              top = top.pre;              size--;              return t;          }          return null; }@Overridepublic boolean push(T data) { Node node = new Node();       node.data = data;       node.pre = top;          // 改變棧頂指標      top = node;      size++;      return true;  }@Overridepublic int length() {return size;}@Overridepublic T peek() {return top.data;}     /*下表從1開始*/@Overridepublic int search(T t) {int count=0;for(Node node= top;node.pre!=null;node = node.pre){count++;if(t.equals(node.data))        return size - count;}return 0;}@Overridepublic String toString() { StringBuilder sb = new StringBuilder();          sb.append("LinkStack:"+length()+"\n[\n");          int count=0;        for (Node node = top;node!=null;node=node.pre) {              count++;        sb.append("   "+node.data.toString());              if (count != size + 1) {                  sb.append("\n");              }          }          sb.append("]");         System.out.println(count);        return sb.toString();  }}

                測試代碼：

public static void main(String[] args) { LinkStack<String> arrayStack = new LinkStack<>();        arrayStack.push("C語言");        arrayStack.push("C++");        arrayStack.push("JAVA");        arrayStack.push("資料結構");                System.out.println(arrayStack.toString());}

                       結果就不貼出了
                       因為棧操作的特殊性，一般來說以數組方式實現的棧的效率是要高於鏈表實現的，

                  原因在於：其一數組的訪問更快。其二由於只在棧頂進行操作並未涉及太大的元素移動

                  但是使用鏈式實現將資料封裝成Node，在從其中取資料，還的維護棧頂指標和前驅指標。