【數據結構-Java語言描述】棧

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棧

​ 堆棧（英語：stack）又稱爲棧或堆疊**，是計算機科學中的一種抽象數據類型，只允許在有序的線性數據集合的一端（稱爲堆棧頂端，英語：top）進行加入數據（英語：push）和移除數據（英語：pop）的運算。因而按照後進先出（LIFO, Last In First Out）的原理運作。

棧的實現

1. 數組實現

2. 鏈表實現

棧的操作

堆棧使用兩種基本操作：推入（壓棧，push）和彈出（彈棧，pop）：

• 推入：將數據放入堆棧頂端，堆棧頂端移到新放入的數據。
• 彈出：將堆棧頂端數據移除，堆棧頂端移到移除後的下一筆數據。

棧的特點

堆棧的基本特點：

1. 先入後出，後入先出。
2. 除頭尾節點之外，每個元素有一個前驅，一個後繼。

代碼實現

棧的數組實現

public class MyStack<T> {
    /**
     * 棧
     */
    private Object[] stack;
    /**
     * 棧的大小
     */
    private int size;
    MyStack() {
        stack = new Object[10];
    }
    private void push(T t) {
        reSize();
        stack[size] = t;
        size++;
    }
    private T pop() {
        T t = peek();
        if (size > 0) {
            size--;
        }
        return t;
    }
    private T peek() {
        T t = null;
        if (size > 0) {
            t = (T) stack[size - 1];
        }
        return t;
    }
    private void reSize() {
        if (stack.length < size + 1) {
            Arrays.copyOf(stack, stack.length * 2);
        }
    }

    /**
     * 判斷棧是否爲空
     *
     * @return
     */
    private boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    public static void main(String[] args) {
        MyStack<Integer> stack = new MyStack();
        stack.push(1);
        int t = stack.pop();
        System.out.println(t);
    }
}

棧的鏈表實現

public class MyStack2<T> {

    @Data
    class Node<T> {
        private T value;
        private Node next;
    }

    private Node stack;

    MyStack2() {
        stack = null;
    }

    /**
     * 獲取棧頂數據
     *
     * @return
     */
    private T peek() {
        T t = null;
        if (Objects.nonNull(stack)) {
            t = (T) stack.value;
        }
        return t;
    }

    private T pop() {
        T t = peek();
        Node newHead = stack.next;
        stack = newHead;
        return t;
    }

    private void push(T t) {
        Node node = new Node();
        node.setValue(t);
        if (isEmpty()) {
            node.setNext(null);
            stack = node;
            return;
        }
        Node temp = stack;
        node.setNext(temp);
        stack = node;
    }

    private Boolean isEmpty() {
        return Objects.isNull(stack);
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyStack2<Integer> stack = new MyStack2();
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);
        stack.push(4);
    }
}

時間複雜度

由於所有操作都是在棧頂，所以pop和posh的時間複雜度都是O(1)