数据结构之栈

数据结构重温之栈篇

在程序设计中，大家一定接触过“堆栈”的概念。其实，“栈”和“堆”是两个不同的概念。栈量种特殊的数据结构，在中断处理特别是重要数据的现场保护有着重要意义。

什么是栈结构

栈结构是从数据的运算来分类的，也就是说栈结构具有特殊的运算规则。而从数据的逻辑结构来看，栈结构其实就是一种线性结构。如果从数据的存储结构来进一步划分，栈结构包括两类。

1.顺序栈结构：即用一组连续的内存单元依次保存栈中的数据。在程序中，可以定义一个指定大小的结构数组来作为栈，序号为0的元素就是栈底，再定义一个变量top保存栈顶的序号即可。

2.链式栈结构：即使用链表形式保存栈中各元素的值。链表首部(head引用所指向元素)为栈顶，链表尾部(指向地址为null)为栈底。

在栈结构中只能在一端进行操作，该操作端称为栈顶，另一端称为栈底。也就是说，保存和取出数据都只能从栈结构的一端进行。从数据的运算角度来分析，栈结构是按照“后进先出”(Last In First Out, LIFO)的原则处理结点数据的。

栈的操作

在栈结构中，只能栈顶元素是可以访问的。这样，栈结构的数据运算非常简单。一般栈结构的基本操作有两个。

1.入栈(Push)：将数据保存到栈顶的操作。进行入栈操作前，先修改栈顶引用，使其向上移一个元素位置，然后将数据保存到栈顶引用所指的位置。

2.出栈(Pop)：将栈顶的元素的数据弹出的操作。通过修改栈顶引用，使其指向栈中的下一个元素。

下面为栈的基本操作的代码，仅供大家参考。

import java.util.Scanner;/** * 栈中的数据结构 *  * @author fan.hu * */class DATA3 {String name;int age;}/** * 栈类型 *  * @author fan.hu */class StackType {static final int MAXLEN = 50;DATA3[] data = new DATA3[MAXLEN + 1];int top;/** * 初始化栈 *  * @return */@SuppressWarnings("unused")StackType STInit() {StackType p;if ((p = new StackType()) != null) {p.top = 0;return p;}return null;}/** * 判断空栈 *  * @param s * @return */boolean STIsEmpty(StackType s) {boolean t;t = (s.top == 0);return t;}/** * 判断满栈 *  * @param s * @return */boolean STIsFull(StackType s) {boolean t;t = (s.top == MAXLEN);return t;}/** * 清空栈 *  * @param s */void STClear(StackType s) {s.top = 0;}/** * 释放空间 *  * @param s */void STFree(StackType s) {if (s != null) {s = null;}}/** * 入栈 *  * @param s * @param data * @return */int PushST(StackType s, DATA3 data) {if ((s.top + 1) > MAXLEN) {System.out.println("栈溢出!");return 0;}s.data[++s.top] = data;return 1;}/** * 出栈 *  * @param s * @return */DATA3 PopST(StackType s) {if (s.top == 0) {System.out.println("栈为空");return null;}return s.data[s.top--];}/** * 读取栈顶数据 *  * @return */DATA3 PeekST(StackType s) {if (s.top == 0) {System.out.println("栈为空!");return null;}return s.data[s.top];}public static void main(String[] args) {StackType st = new StackType();DATA3 data1 = new DATA3();//初始化栈StackType stack = st.STInit();Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("入栈操作:");System.out.println("输入姓名，年龄进行入栈操作:");do {DATA3 data = new DATA3();data.name = input.next();if (data.name.equals("0")) {break;}else{data.age = input.nextInt();st.PushST(stack, data);}} while (true);String temp = "1";System.out.println("出栈操作:按任意非0键进行出栈操作:");temp = input.next();while (!temp.equals("0")) {data1 = st.PopST(stack);if (data1==null) {break;}System.out.printf("出栈的数据是(%s,%d)\n",data1.name,data1.age);temp = input.next();}System.out.println("测试结束!");st.STFree(stack);input.close();}}