JAVA基于静态数组实现栈的基本原理与用法详解

本文实例讲述了JAVA基于静态数组实现栈。分享给大家供大家参考，具体如下：

1.栈的定义

栈是一种“先进后出”的一种线性数据结构，有压栈出栈两种操作方式。如下图：

2.栈的分类

栈主要分为两类：

• 静态栈
• 动态栈

【静态栈】

静态栈的核心是数组，类似于一个连续内存的数组，我们只能操作其栈顶元素。

【动态栈】

静态栈的核心是数组，类似于一个连续内存的数组，我们只能操作其栈顶节点。

此节我们在我们之前封装的动态数组的基础上（引用封装好的动态数组），实现基本的栈操作。

3.栈实现

1.先定义一个接口Stack包括相关栈的基本操作

package Stack;

public interface Stack<E> {

  //栈中元素个数
  int getSize();

  //栈中元素个数是否为空
  boolean isEmpty();

  //进栈
  void push(E e);

  //出栈
  E pop();

  //查看栈顶元素
  E peek();
}

2.创建一个ArrayStack类实现接口

package Stack;

import Array.DynamicArray;

public class ArrayStack<E> implements Stack<E> {
  DynamicArray<E> array;

  //构造函数，传入栈的容量capacity构造函数
  public ArrayStack(int capacity) {
    array = new DynamicArray<E>(capacity);
  }

  //无参构造函数，默认栈的容量capacity=10
  public ArrayStack() {
    array = new DynamicArray<E>();
  }

  //获取栈中元素个数
  @Override
  public int getSize() {
    return array.getSize();
  }

  //获取栈中元素数据是否为空
  @Override
  public boolean isEmpty() {
    return array.isEmpty();
  }

  //获取栈的容量
  public int getCapacity() {
    return array.getCapacity();
  }

  //进栈操作
  @Override
  public void push(E e) {
    array.addLast(e);
  }

  //出栈操作
  @Override
  public E pop() {
    return array.removeLast();
  }

  //查看栈顶元素
  @Override
  public E peek() {
    return array.getLast();
  }

  //重写object类的toString方法
  @Override
  public String toString() {
    StringBuilder res = new StringBuilder();
    res.append("Stack:");
    res.append('[');
    for (int i = 0; i < array.getSize(); i++) {
      res.append(array.get(i));
      if (i != array.getSize() - 1) {
        res.append(",");
      }
    }
    res.append("] top");//体现右侧为栈顶
    return res.toString();
  }

}

3.测试栈操作是否正确

新建一个类，包含main函数

（1）进栈操作

package Stack;

public class TestMain {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayStack<Integer> stack = new ArrayStack<Integer>();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      stack.push(i);
      System.out.println(stack);
    }

  }

}

结果为：

（2）出栈操作

 System.out.println("出栈");
 stack.pop();
 System.out.println(stack);

结果为：

4.栈的复杂度分析

有了我们关于动态数组复杂度分析的知识，在加上此处的栈是基于动态数组实现的，复杂度的分析方式是一致的。

GitHub源码地址https://github.com/FelixBin/dataStructure/tree/master/out/test/structure/Stack

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。