1.栈的概念
栈:一种特殊的线性表,栈只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除 操作的一端称为栈顶,另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO(Last In First Out) 的原则。
进栈:将元素放入栈中称为进栈、入栈或压栈
出栈:将元素从栈中删除称为出栈
注:栈的所有操作都是在栈顶操作,因为栈遵循先进后出的原则
2.栈的方法
上述是在Java中的栈的方法,接下来我们就来看看上述常用方法的功能
方法 | 功能 |
Stack() | 构造一个空的栈 |
push(E):E | 将E入栈返回E |
pop():E | 将栈顶元素出栈并返回这个元素 |
peek():E | 获取栈顶元素 |
empty():boolean | 判断栈是否为空 |
3.模拟实现栈
栈的所有操作只能在固定一端进行操作,所以它可以采取数组和链表进行存储
采用数组进行存储:可以在尾部进行插入和删除操作,这样时间复杂度为O(1),但是美中不足点就是需要考虑扩容
采用单链表进行存储:插入操作时间复杂度为O(1),删除操作时间复杂度为O(n)
采用双链表进行存储:插入和删除操作时间复杂度为O(1),但是需要存储上一个节点的地址和下一个节点的地址
从时间复杂度和空间复杂度的角度,数组实现栈更好一点。并且Java内部也是用数组实现的存储栈
那接下来我们就用数组实现栈:
首先我们得写一个类,将栈的实现过程,成员方法成员属性全部放在这个类中:
public class MyStack { }
3.1 成员属性
定义一个 elem 的数组用来存放数据 ,在定义一个整型变量 size 记录有效元素的个数。栈的所有操作都是在一端进行的,我们可以通过 size -1 找到最后一个元素的位置
private int[] elem; //存放数据的数组 private int size; //有效元素个数 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //约定好的默认容量
3.2 构造方法
每一次实例化 MyStack 这个类时,都会自动调用这个构造方法,这个构造方法会给 elem 数组开辟 DEFAULT_CAPACITY (10)个空间,构造方法在对象的运行期间只会执行一次
public MyStack() { this.elem = new int[DEFAULT_CAPACITY]; this.size = 0; }