数据结构——Java实现链栈

一、分析

　　栈是限定仅在表的一端进行插入或删除操作的线性表，对于栈来说，操作端称为栈顶，另一端则称为栈底，栈的修改是按照后进先出的原则进行的，因此又称为后进先出的线性表。

　　链栈是指采用链式存储结构实现的栈，通常用单链表来表示，在单链表表头进行栈的操作。

　　一个标准的链栈具有如下的基本操作：

　　　　1、初始化链栈

　　　　2、销毁链栈

　　　　3、清空链栈

　　　　4、检测链栈是否为空

　　　　5、返回链栈中的元素个数

　　　　6、返回链栈的栈顶元素，不修改栈指针

　　　　7、向链栈顶压入元素

　　　　8、从链栈顶弹出元素

　　　　9、从栈底到栈顶遍历链栈

　　在Java中，我们可以将链栈中的每个结点统一定义成一个类，类中包含有“元素值”和“下一地址”两个属性。链栈的基本操作即为类的方法，每压入一个元素即生成一个结点对象。为了操作方便，我们附设一个头结点，头结点不存储值，它保存的是链栈的地址。这样，初始化链栈即生成头结点，销毁链栈即销毁头结点。

二、实现

1、定义类属性和构造函数

 class InitStack{

     private int [] data = new int[1];  　　//存储元素值

     private InitStack nextStack;  　　　　　//存储下一地址

     public InitStack() {  　　　　　　　　　　//用于生成头结点
         this.data = null;
         this.nextStack = null;
     }

     public InitStack(int data) {  　　　　　//用于生成链栈结点
         this.data[0] = data;
         this.nextStack = null;
     }
 }

2、清空链栈

 public void clearStack() {
     this.nextStack = null;  　　　　//令头结点的下一地址为空，链栈即被清空
 }

3、检测链栈是否为空

 public boolean stackEmpty() {
     if(this.nextStack == null) {  　　//判断头结点的下一地址是否为空即可
         return true;
     }
     return false;
 }

4、返回链栈中的元素个数

 public int stackLength() {

     InitStack theStack = this.nextStack;  　　//获取头结点的下一地址即链栈的第一个结点
     int i = 0;  　　　　　　　　　　　　　　　　 　//初始化计数器

     for (i = 0; theStack != null; i++) {  　　//循环判断如不为空，则计数器加一
         theStack = theStack.nextStack;
     }
     return i;
 }

5、返回链栈的栈顶元素，不修改栈指针

 public int [] getTop() {

     if(this.nextStack == null) {  　　　　//判断是否为空栈
         return null;
     }

     return this.nextStack.data;
 }

6、向链栈顶压入元素

 public void push(int input) {
     InitStack initStack = new InitStack(input);
     initStack.nextStack = this.nextStack;
     this.nextStack = initStack;
 }

7、从链栈顶弹出元素

 public int [] pop() {

     if (this.nextStack == null) {  　　　　　　　　　　//判断栈是否为空
         return null;
     }

     int [] i = this.nextStack.data;  　　　　　　　　 //获取栈顶元素值
     this.nextStack = this.nextStack.nextStack;  　　//删除栈顶元素
     return i;
 }

8、从栈底到栈顶遍历链栈

 public String stackTraverse() {  　　　　　　　　//这里通过输出栈元素值来表示遍历

     InitStack theStack = this.nextStack;
     String s = "";

     while(theStack != null) {  　　　　　　　　　//循环遍历栈
         s = theStack.data[0] + "、" + s;
         theStack = theStack.nextStack;
     }

     if(s.length() == 0) {  　　　　　　　　　　　//如果未获得值，则直接输出空字符串
         return s;
     }
     return s.substring(0,s.length() - 1);  　//除去最后的顿号后返回字符串

三、小结

　　以上就是链栈用Java的实现，由于只定义了整数的数组，因此只能操作整数数据，但链栈的基本思想都已实现。

四、纠正

　　隔了一段时间又回来看代码，猛地发现这段代码其实还不够完善。(⊙x⊙;)

　　将链栈的基本操作定义成了InitStack类的方法，实例化结点时，会使每个结点都拥有这些方法，然而其实只有头结点需要这些方法，其他结点都不需要。

　　因此可以将InitStack类定义成头节点类，而其他节点定义成头节点的内部类，这样，就只有头节点可以操作其他节点。

　　由于要修改的地方太多，这里我就不修改了，放在这里提醒自己。（就是因为懒……（＞＜））