java 實現 stack詳解及執行個體代碼_java

棧是限制插入和刪除只能在一個位置上進行的 List，該位置是 List 的末端，叫做棧的頂(top)，對於棧的基本操作有 push 和 pop，前者是插入，後者是刪除。

棧也是 FIFO 表。

棧的實現有兩種，一種是使用數組，一種是使用鏈表。

public class MyArrayStack<E> { private ArrayList<E> list = new ArrayList<>(); public void push(E e) { list.add(e); } public E pop() { return list.remove(list.size() - 1); } public E peek() { return list.get(list.size() - 1); } public boolean isEmpty() { return list.size() == 0; }}public class MyLinkStack<E> { LinkedList<E> list = new LinkedList<>(); public void push(E e) { list.addLast(e); } public E pop() { return list.removeLast(); } public E peek() { return list.getLast(); } public boolean isEmpty() { return list.size() == 0; }}

棧的應用

平衡符號

給定一串代碼，我們檢查這段代碼當中的括弧是否符合文法。

例如：[{()}] 這樣是合法的，但是 [{]}() 就是不合法的。

如下是測試代碼：

public class BalanceSymbol { public boolean isBalance(String string) { MyArrayStack<Character> stack = new MyArrayStack<>(); char[] array = string.toCharArray(); for (char ch : array) {  if ("{[(".indexOf(ch) >= 0) {  stack.push(ch);  } else if ("}])".indexOf(ch) >= 0) {  if (isMatching(stack.peek(), ch)) {   stack.pop();  }  } } return stack.isEmpty(); } private boolean isMatching(char peek, char ch) { if ((peek == '{' && ch == '}') || (peek == '[' && ch == ']') || (peek == '(' && ch == ')')) {  return true; } return false; } public static void main(String[] args) { BalanceSymbol symbol = new BalanceSymbol(); String string = "public static void main(String[] args) {BalanceSymbol symbol = new BalanceSymbol();}"; String string2 = "public static void main(String[] args) {BalanceSymbol symbol = new BalanceSymbol([);}]"; System.out.println(symbol.isBalance(string)); System.out.println(symbol.isBalance(string2)); }}

尾碼運算式

例如一個如下輸入，算出相應的結果，

3 + 2 + 3 * 2 = ?

這個在計算順序上不同會產生不同的結果，如果從左至右計算結果是 16，如果按照數學優先順序計算結果是 11。

如果把上述的中綴運算式轉換成尾碼運算式：

3 2 + 3 2 * +

如果使用尾碼運算式來計算這個運算式的值就會非常簡單，只需要使用一個棧。

每當遇到數位時候，把數字入棧。

每當遇到操作符，彈出2個元素根據操作符計算後，入棧。

最終彈出棧的唯一元素就是計算結果。

/** * 簡化版本，每個運算元只一位，並且假設字串合法 */public class PostfixExpression { public static int calculate(String string) { MyArrayStack<String> stack = new MyArrayStack<>(); char[] arr = string.toCharArray(); for (char ch : arr) {  if ("0123456789".indexOf(ch) >= 0) {  stack.push(ch + "");  } else if ("+-*/".indexOf(ch) >= 0) {  int a = Integer.parseInt(stack.pop());  int b = Integer.parseInt(stack.pop());  if (ch == '+') {   stack.push((a + b) + "");  } else if (ch == '-') {   stack.push((a - b) + "");  } else if (ch == '*') {   stack.push((a * b) + "");  } else if (ch == '/') {   stack.push((a / b) + "");  }  } } return Integer.parseInt(stack.peek()); } public static void main(String[] args) { System.out.println(calculate("32+32*+")); }}

中綴運算式轉換成尾碼運算式

假設只運行 +，-，*，/，() 這幾種運算式。並且運算式合法。

a + b * c - (d * e + f) / g 轉換後的尾碼運算式如下：

a b c * + d e * f + g / -

使用棧中綴轉尾碼步驟如下：

1. 當讀到運算元立即把它輸出
2. 如果遇到操作符入棧，如果遇到的左括弧也放到棧中
3. 如果遇到右括弧，就開始彈出棧元素，直到遇到對應的左括弧，左括弧只彈出不輸出。
4. 如果遇到其他符號，那麼從棧中彈出棧元素知道發現優先順序更低的元素為止。

import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class ExpressionSwitch { private static Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>(); static { map.put('+', 0); map.put('-', 1); map.put('*', 2); map.put('/', 3); map.put('(', 4); } private static char[][] priority = {  // 當前操作符  //    +  -  *  /  (   /* 棧 + */{ '>', '>', '<', '<', '<'},  /* 頂 - */{ '>', '>', '<', '<', '<'},  /* 操 * */{ '>', '>', '>', '>', '<'},  /* 作 / */{ '>', '>', '>', '>', '<'},     /* 符 ( */{ '<', '<', '<', '<', '<'}, }; public static String switch1(String string) { StringBuilder builder = new StringBuilder(); char[] arr = string.toCharArray(); MyArrayStack<Character> stack = new MyArrayStack<>(); for (char ch : arr) {  if ("0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz".indexOf(ch) >= 0) {  builder.append(ch);  } else if ('(' == ch) {  stack.push(ch);  } else if (')' == ch) {  while (true && !stack.isEmpty()) {   char tmp = stack.pop();   if (tmp == '(') {   break;   } else {   builder.append(tmp);   }  }  } else {  while (true) {   if (stack.isEmpty()) {   stack.push(ch);   break;   }   char tmp = stack.peek();   if (isPriorityHigh(tmp, ch)) {   builder.append(stack.pop());   } else {   stack.push(ch);   break;   }  }  } } while(!stack.isEmpty()) {  builder.append(stack.pop()); } return builder.toString(); } private static boolean isPriorityHigh(char tmp, char ch) { return priority[map.get(tmp)][map.get(ch)] == '>'; } public static void main(String[] args) { System.out.println(switch1("a+b*c-(d*e+f)/g")); }} 

通過此文，希望大家對Java stack 的知識掌握，謝謝大家對本站的支援！