数据结构与算法之栈与队列<四>

来源:互联网 发布:金灿荣舌战公知哪一期 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 10:06

栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。

栈与队列是重要的基础数据结构,其作用更多体现在其思想上。
栈 是先进后出原则
队列 是先进先出原则
这两种不同的思想决定了他们不同的用途,
栈的应用场景
1.符号匹配
2.中缀表达式转化为后缀表达式
3.计算后缀表达式
4.实现函数的调用
5.文本编译器中的撤销按钮
6.网页浏览器的历史记录。
7.作为一个算法辅助数据结构 比如树的遍历
队列的应用场景
1.操作系统的顺序调度
2.多道程序设计
3.异步数据传输
4.作为算法的辅助数据结构(树的层次遍历)

栈与队列都可以使用数组和链表实现而且实现的效果类似
限于篇幅,这里就给出栈的实现代码,队列可以以此类推

数组实现栈

//利用动态数组来实现动态栈public class StackByDynamicArray {    // 栈的大小    private int stackSize;    // 栈顶    private int top;    // 栈的容器类型    private Object[] array;    // 初始化栈 栈大小默认为10    public StackByDynamicArray() {        stackSize = 10;        array = new Object[stackSize];        top = -1;    }    // 判断栈是否为空    public boolean isEmpty() {        return (top == -1);    }    // 判断栈是否满了    public boolean isFull() {        return (top == array.length);    }    // 若栈满则扩充栈,每次扩充是当前栈的一倍    public void doubleStack() {        stackSize = stackSize * 2;        // 创建新栈        Object[] doubleArray = new Object[stackSize];        // 将旧栈复制到新栈        System.arraycopy(array, 0, doubleArray, 0, array.length);        // 新栈替代旧栈        array = doubleArray;    }    // 压栈    public void push(Object obj) {        if (isFull()) {            doubleStack();        } else            array[++top] = obj;    }    // 出栈    public Object pop() throws Exception {        if (isEmpty()) {            throw new Exception("空栈");        } else            return array[top--];    }    // 删栈    public void deleteStack() {        top = -1;    }

链表实现栈

//栈的节点对象public class StackNode {    // 指向下一个节点    private StackNode next;    // 储存的内容    private Object data;    public StackNode getNext() {        return next;    }    public void setNext(StackNode next) {        this.next = next;    }    public Object getData() {        return data;    }    public void setData(Object data) {        this.data = data;    }}public class StackByLinkedList {    private StackNode headNode;    // 压栈    public void push(Object data) {        StackNode stackNode = new StackNode();        stackNode.setData(data);        if (null == headNode) {            headNode = stackNode;        } else {            stackNode.setNext(headNode);            headNode = stackNode;        }    }    // 返回栈顶的数据    public Object top() {        if (headNode == null)            return null;        else            return headNode.getData();    }    // 出栈    public Object pop() throws Exception {        if (headNode == null)            throw new Exception("空栈");        else {            Object object = headNode.getData();            headNode = headNode.getNext();            return object;        }    }    // 是否为空    public boolean isEmpty() {        return (null == headNode);    }    // 删除栈    public void deleteStack() {        headNode = null;    }

就此栈的实现差不多就完成了。

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