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1.1 概念
栈:一种特殊的线性表,其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。
压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,入数据在栈顶。
出栈:栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶。
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栈在现实生活中的例子:
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1.2 栈的使用
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public static void main(String[] args) { Stack<Integer> s = new Stack(); s.push(1); s.push(2); s.push(3); s.push(4); System.out.println(s.size()); // 获取栈中有效元素个数---> 4 System.out.println(s.peek()); // 获取栈顶元素---> 4 s.pop(); // 4出栈,栈中剩余1 2 3,栈顶元素为3 System.out.println(s.pop()); // 3出栈,栈中剩余1 2 栈顶元素为3 if(s.empty()){ System.out.println("栈空"); }else{ System.out.println(s.size()); } }
1.3 栈的模拟实现
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从上图中可以看到,Stack继承了Vector,Vector和ArrayList类似,都是动态的顺序表,不同的是Vector是线程安全的。
public class MyStack { int[] array; int size; public MyStack(){ array = new int[3]; } public int push(int e){ ensureCapacity(); array[size++] = e; return e; } public int pop(){ int e = peek(); size--; return e; } public int peek(){ if(empty()){ throw new RuntimeException("栈为空,无法获取栈顶元素"); } return array[size-1]; } public int size(){ return size; } public boolean empty(){ return 0 == size; } private void ensureCapacity(){ if(size == array.length){ array = Arrays.copyOf(array, size*2); } } }
1.4 栈的应用场景
1. 改变元素的序列
1. 若进栈序列为 1,2,3,4 ,进栈过程中可以出栈,则下列不可能的一个出栈序列是()
A: 1,4,3,2 B: 2,3,4,1 C: 3,1,4,2 D: 3,4,2,1
2.一个栈的初始状态为空。现将元素1、2、3、4、5、A、B、C、D、E依次入栈,然后再依次出栈,则元素出栈的顺序是()。
A: 12345ABCDE B: EDCBA54321 C: ABCDE12345 D: 54321EDCBA
2. 将递归转化为循环
比如:逆序打印链表
// 递归方式 void printList(Node head){ if(null != head){ printList(head.next); System.out.print(head.val + " "); } } // 循环方式 void printList(Node head){ if(null == head){ return; } Stack<Node> s = new Stack<>(); // 将链表中的结点保存在栈中 Node cur = head; while(null != cur){ s.push(cur); cur = cur.next; } // 将栈中的元素出栈 while(!s.empty()){ System.out.print(s.pop().val + " "); } }