Java编程之“栈”落江横,出门一笑

本篇会加入个人的所谓‘鱼式疯言’

❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言
而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,
小编会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的.
🤭🤭🤭可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念 !!!

前言

说完数据结构的链表小专题,小编今天带来了我们这节非常有意思的 一种非常有意思的数据结构,实不相蛮,栈也是我们线性表中的一种结构哦 💥 💥 💥

目录

  1. 栈的初识
  2. Stack 类
  3. 栈的实现

请添加图片描述

一. 栈的初识

1. 栈的简介

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。

而利用我们的 对数据操作时

我们主要有两种方式

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

鱼式疯言

我们可以贴近生活去理解我们的

压入子弹和出子弹的时候,就是栈的 出栈和入栈

羽毛球入球桶和出球桶, 就是栈的 出栈和入栈

二. Stack 类

1.Stack 的简介

在我们的Java的数据结构的集合类中, 内部就提供了那么一种 的类

我们就成为 Stack 类,而这个类就实现了我们 栈的所需要的功能

2. Stack 的使用

<1>. 入栈

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> s=new Stack<>();
        s.push(1);
        s.push(2);
        s.push(3);
    }
}

无论怎么存放,都是 先存放的放栈底,后存放的放栈顶

<2>. 出栈

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> s=new Stack<>();
        
        // 先在栈顶入栈
        s.push(1);
        s.push(2);
        s.push(3);
        
        // 然后在栈底出栈
        System.out.println(s.pop());
        System.out.println(s.pop());
    }
}

出栈也如此,放在 栈顶的元素先出,栈底的元素后出 ,也就意味着 先入后出

<3>. 查栈

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> s=new Stack<>();

        // 先在栈顶入栈
        s.push(1);
        s.push(2);
        s.push(3);

        // 然后在栈底出栈
        System.out.println(s.pop());  // 3
        System.out.println(s.pop());  // 2
        
        // 查看当前栈顶元素
        
        System.out.println(s.peek());  // 1
        System.out.println(s.peek());  // 1
    }
}

最终呈现出来的效果是一直打印 栈顶 的元素

故查栈时,只能查看当前 栈顶元素

<4>栈的大小以及是否为空

栈的大小

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> s=new Stack<>();


        // 先在栈顶入栈
        s.push(1);
        s.push(2);
        s.push(3);

        System.out.println("=========== 栈的大小 ======");
        System.out.println(s.size());
    }
}

  • 根据返回值的数字来判断栈中大小
  • 栈是否为空

    class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Stack<Integer> s=new Stack<>();
    
    
            // 先在栈顶入栈
            s.push(1);
            s.push(2);
            s.push(3);
    
            System.out.println("=========== 栈的大小 ======");
            System.out.println(s.size());
    
    
            System.out.println("========栈是否为空=========");
            if (s.empty()) {
                System.out.println("该栈为空!");
            } else {
                System.out.println("该栈不为空!");
            }
        }
    }
    

    根据返回的布尔类型来判断栈是否为空

    鱼式疯言

  • 返回 true 说明为
  • 返回 false 说明 不为空
  • 以上是我们栈的主要功能

    可能有一些碎片化的功能小编可能未提及,小编个人认为不是很重要,小伙伴们只要掌握以上Stack 的 4 种功能 即可

    竟然是程序员,肯定少不了实操的嘛,下面就让小编带着友友们来实现我们的 吧 💖 💖 💖

    三. 栈的实现

    1. 构建栈的底层

    说到栈的先入后出的特点, 我们不得不想起我们之前学过的顺序表和链表

    小伙伴们是不是觉得很相似呢,入栈不就相当于 尾插 么,出栈不就相当于 尾删

    竟然两者都能实现,那么我们该选择顺序表还是链表好呢,小编认为自然是选择顺序表更优一点

    这是为啥呢 ?

    因为啊我们的顺序表本质上是 数组

    而我们的数组本身就是一块连续的空间,所以不管我们尾插还是尾删数据时,自然选择我们的顺序表更恰当咯 😁 😁 😁

    public class MyStack implements IStack{
    
    
        // 定义一个栈
       public int []elem;
    
        public MyStack() {
            this.usesize = 0;
    
            this.elem =new int[SIZEMAX];
        }
    
    
        // 现有栈元素大小
        public  int usesize;
    }
    

    2. 入栈

    请添加图片描述

    // 入栈
        @Override
        public void push(int val) {
    
            if (isFull()) {
                this.elem= Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
            }
    
            elem[usesize]=val;
            usesize++;
        }
    
        // 检查栈是否满
    
        private boolean isFull() {
            return usesize==size();
        }
    
    

    入栈是容易,但小伙伴们可不要掉以轻心哦,当我们入栈时,一定要注意数组的空间是否足够

    如果不够一定要及时的 扩容

    具体扩容细节可以参考的我们 Java篇 的顺序表哦

    顺序表详解链接

    3. 出栈

    请添加图片描述

    
       // 去除栈顶元素
        @Override
        public int pop() {
            if (isEmpty()) {
                return -1;
            }
    
            int ret=elem[usesize-1];
    //         elem[usesize]=null;
            usesize--;
            return ret;
        }
        
        //检查是否空
        @Override
        public boolean isEmpty() {
            return usesize==0;
        }
    

    首先我们得判断该栈元素是否为 ,这时我们就可以用到我们自己写的 isEmpty() 方法 啦。如果成立就返回 -1

    然后出栈就没有我们入栈那么细节的需要考虑增容的情况啦,我们只需要把 有效元素大小减少一位 即可 💖 💖 💖

    鱼式疯言

    但要注意一点哦,如果该数据类型是 引用数据类型 就需要 置空

    // elem[usesize]=null;

    4. 查栈

    
    // 喵一眼栈顶元素
    @Override
    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
    
    
        return elem[usesize-1];
    }
    
    
        //检查是否空
        @Override
        public boolean isEmpty() {
            return usesize==0;
        }
    

    peek() 方法中, 我们只需要返回当前 栈顶 的元素即可。

    5.栈的大小以及是否为空

    //检查是否空
    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return usesize==0;
    }
    
    
    // 返回栈的大小
    @Override
    public int size() {
          return usesize;
    }
    

    检查栈是否为空只需要是否等于 0 即可

    6. 程序逻辑与接口代码展示

    package stack;
    
    
    public interface IStack {
    
         int SIZEMAX=10;
    
        // 入栈
        void push(int val);
    
        // 出栈
        int pop();
    
        // 喵栈
        int peek();
    
    
    
    
        // 是否空
        boolean isEmpty();
    
        // 栈的大小
        int size();
    
    }
    
    
    package stack;
    
    public class TestStack {
        public static void main(String[] args) {
            MyStack ms=new MyStack();
    
            // 入栈
            ms.push(1);
            ms.push(2);
            ms.push(3);
            ms.push(4);
            ms.push(5);
    
    
            System.out.println("======出栈元素======");
            // 出栈
            // 先出栈顶
            System.out.println(ms.pop());  // 5
            System.out.println(ms.pop());  // 4
            System.out.println(ms.pop()); // 3
    
    
    
            System.out.println("=======查栈元素==========");
            // 看栈顶
            System.out.println(ms.peek());
            System.out.println(ms.peek());
    
    
            System.out.println("========查栈大小========");
            // 栈的大小
            System.out.println(ms.size);
    
            System.out.println("=======查栈是否为空=======");
    
            if (ms.isEmpty()) {
                System.out.println("MyStack 为空!");
            } else {
                System.out.println("MyStack 不为空!");
            }
    
        }
    }
    

    鱼式疯言

    这里我们的数据类型是以 int 的整型数据类型。但我们是可以给我们的数组添加泛型来实现我们 多样数据类型 的栈,还是利用我们的 顺序表 的优化来是可以实现哦 (只需要改成泛型即可)

    顺序表的优化详解链接

    总结

  • 栈的初识: 我们认识了栈是什么,以及栈的特征和功能
  • Stack 类: Java内部用了我们 Stack 这个类 来实现我们出入栈的各种功能
  • 栈的实现: 我们动手实现了栈的主要的功能和以及说明了实现的细节要点
  • 如果觉得小编写的还不错的咱可支持 三连 下 (定有回访哦) , 不妥当的咱请评论区 指正

    希望我的文章能给各位宝子们带来哪怕一点点的收获就是 小编创作 的最大 动力 💖 💖 💖

    作者:邂逅岁月

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