自定义实现栈结构

栈是限制仅在表的一端进行插入和删除运算的线性表

（1）通常称插入、删除这一端为栈顶，另一端称栈底；

（2）当表中没有元素时称空栈；

（3）栈为先进后出（First In Last out）的线性表，简称FILO表（也作后进先出，LIFO）

栈的修改是按先进后出的原则进行，每次删除（退栈）的总是当前栈中最新的元素，即最后插入（进栈）的元素，而最新插入的是被放在栈的底部，要最后才能删除。

举个例子：元素以a1，a2，a3，a4，...，an的顺序进栈，出栈的顺序却是an，an-1，......，a1。记得教我的老师的曾说进栈出栈的顺序就像洗碗，一层层垒上去，却要从最上面拿起。

下面使用集合模拟栈的数据结构：

import java.util.ArrayList;/** *  * @author 小青 * @Time 下午2:50:55 * @Function：通过集合自定义一个栈 * */public class MyStack{    private ArrayList<Object> list=new ArrayList<Object>(); //使用集合存储数据      //栈是否为null    public boolean isEmpty(){ return list.isEmpty();    }    //栈长度    public int size(){          return list.size();      }      //取栈顶元素    public Object stackTop(){    if(list.size()==0){    return null;    }    return list.get(list.size()-1);    }    //出栈    public Object pop(){      if(list.size() == 0){    return "对不起,栈为null，没有元素可以删除";    }        Object obj = list.get(list.size()-1);          list.remove(list.size()-1);          return obj;      }      //压栈    public void push(Object obj){          list.add(obj);      }     //toString    public String toString(){          return "MyStack:" + list.toString();      }  }

写段测试代码：

/** *  * @author 小青 * @Time 下午2:50:55 * @Function：测试模拟栈结构 * */public class TestStack {public static void main(String[] args) {MyStack stack = new MyStack();System.out.println("栈是否为null：" + stack.isEmpty());System.out.println("栈的长度：" + stack.size());System.out.println("栈顶元素：" + stack.stackTop());System.out.println("出栈：" + stack.pop());System.out.println("---------------------------------");stack.push("hello");stack.push("world");stack.push("Java");System.out.println("栈是否为null：" + stack.isEmpty());System.out.println("栈的长度：" + stack.size());System.out.println("栈顶元素" + stack.stackTop());System.out.println("出栈" + stack.pop());}}

运行截图：

可以看到，使用集合模拟栈结构，不需要考虑栈容量的问题，相对简单，下面我们使用数组模拟栈

/** *  * @author 小青 * @Time 下午2:50:55 * @Function：通过数组自定义一个栈 * */public class MyStack{//栈的默认长度private static int DEFAULT_LENGTH = 20;//使用数组存储数据private Object[] objects;//栈容量private int content = 0;//栈中元素的数量private int size = 0;//栈指针，标记当前指向元素private int index = 0;public MyStack(){this.content = MyStack.DEFAULT_LENGTH;objects = new Object[this.content];}public MyStack(int content){this.content = content;objects = new Object[this.content];}// 判断栈是否为空public boolean isEmpty() {return size == 0;}// 计算当前的元素个数public int size() {return this.size;}//计算当前栈容量public int content(){return this.content;}//栈顶元素public Object stackTop() {if(this.size == 0) {return null;}return objects[this.index-1];}//压栈public void push(Object t) {//加入数据没有超出数组容量的时候if (this.size < this.content) {this.objects[this.index] = t;this.index++;this.size++;} else {enlarge();//扩充栈容量this.objects[this.index] = t;this.index++;this.size++;}}//出栈public Object pop() {if(this.size == 0 ) {return "当前栈没有数据";}index--;Object obj =  this.objects[this.index];this.objects[this.index] = null;this.size--;return obj;}//扩充容量,然后把原始数据复制到新数组中，然后再赋值回数组public void enlarge(){System.out.println("栈容量达到当前峰值:" + this.content + ",需要扩充容量");//设置新数组扩充的大小this.content = this.content + MyStack.DEFAULT_LENGTH;Object[] temp = new Object[this.content];// 把原始数据复制到新的数组中System.arraycopy(objects, 0, temp, 0, objects.length);// 清空原始数据的值Arrays.fill(objects, null);// 把新的数组再赋值回原始数组this.objects = temp;}// 清空栈数据,让数组成为初始状态public void clear() {System.out.println("清空栈内数据，初始化栈");Arrays.fill(objects, null);this.index = 0;this.size = 0;this.content = MyStack.DEFAULT_LENGTH;// 重新创建一个数组objects = new Object[this.content];}}

测试代码;

/** *  * @author 小青 * @Time 下午2:50:55 * @Function：测试模拟栈结构 * */
public class TestStack {public static void main(String[] args) {MyStack stack = new MyStack();System.out.println("栈是否为null：" + stack.isEmpty());System.out.println("栈的长度：" + stack.size());System.out.println("栈的容量:" + stack.content());System.out.println("栈顶元素：" + stack.stackTop());System.out.println("出栈：" + stack.pop());System.out.println("---------------------------------");stack.push("hello");stack.push("world");stack.push("Java");System.out.println("栈是否为null：" + stack.isEmpty());System.out.println("栈的长度：" + stack.size());System.out.println("栈的容量:" + stack.content());System.out.println("栈顶元素" + stack.stackTop());System.out.println("出栈" + stack.pop());System.out.println("栈的长度:" + stack.size());stack.clear();System.out.println("栈的长度：" + stack.size());System.out.println("栈的容量:" + stack.content());}}
运行截图：


使用数组在模拟栈结构的时候，需要考虑到数组本身长度不可变的特性，注意当长度超出容量的时候，需要进行扩容，另外，栈的长度和容量，在数组进行模拟的时候是有区别的，这点应该注意