基于自定义的动态数组实现一个栈(Java语言)
关于动态数组,参见我的上一篇关于动态数组的博文https://www.cnblogs.com/inu6/p/11717129.html
1.什么是栈?
(1)只能从一端添加元素,也只能从一端取出元素,这一端称为栈顶。
(2)栈是一种后进先出的数据结构
画个图:
2.栈的实现
(1)定义一个栈的接口
接口是类的行为的抽象。
以下行为分别为,(1)向栈内添加元素,(2)从栈中取出元素,(3)查看栈顶元素,(4)判断栈是否为空,(5)获取栈内元素的个数
public interface Stack<E> { void push (E e); E pop (); E peek (); boolean isEmpty (); int getSize();
}
(2)实现接口
实现类的成员变量和构造方法
public class ArrayStack<E> implements Stack<E> { private Array<E> array;
//有容量传入的构造方法
public ArrayStack (int capacity) {
array = new Array<>(capacity);
}
//无容量传入的构造方法
public ArrayStack () {
array = new Array<>();
}
}
实现接口定义的方法
//向栈中添加元素
public void push (E e) {
array.addLast(e);
}
//向栈中取出元素
public E pop () {
return array.removeLast();
}
//查看栈顶元素
public E peek () {
return array.getLast();
}
//判断栈是否为空
public boolean isEmpty () {
return array.isEmpty();
}
//查看栈中元素的个数
public int getSize(){
return array.getSize();
}
自定义方法
//查看栈的容量
public int getCatacity() {
return array.getCapacity();
}
重写toString方法
@Override
public String toString () {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.append("Stack,");
stringBuilder.append("[");
for (int i = 0; i < array.getSize(); i++) {
stringBuilder.append(array.getByIndex(i));
if (i != array.getSize() - 1) {
stringBuilder.append(',');
} }
stringBuilder.append("] top");
return stringBuilder.toString();
}
3.栈的应用
leetcode第20题 :有效的括号
给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串,判断字符串是否有效。
有效字符串需满足:
左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。
注意空字符串可被认为是有效字符串。
示例 1:
输入: "()"
输出: true
示例 2:
输入: "()[]{}"
输出: true
示例 3:
输入: "(]"
输出: false
示例 4:
输入: "([)]"
输出: false
示例 5:
输入: "{[]}"
输出: true
解题思路
借助栈的后进先出的特性,来解决这个对称性比对问题。
思路: 将'(' '[' '{' 装入栈中,如果遇到非这三种括号的类型,则取出栈顶元素与之比较,如果中途有不匹配的,则返回false,如果均匹配,最终栈一定是空的,返回true.
实现:(1)将字符串拆开遍历成一个个的字符型,然后进行一个If判断,如果满足,则装入栈中。
(2)否则进去else子句中,在子句中,进行了4个判断语句;此处可以将这4个语句想象为4个监察,如果有一个不满足,那就不能继续下去;
(3)第一个判断语句验证此时栈是否为空,如果为空,那显然是不对的,没有进行,第二,三,四个判断语句均为验证是否匹配。
(4)如果能顺利的走到最后,那么进行最后一次验证,看栈里面是否为空,为空则返回true。此时整段代码跑完,证明传入的字符串符合规则。
解题代码:
public class Solution {
public boolean isValid(String s) {
ArrayStack<Character> arrayStack = new ArrayStack<>();
for (int i = 0; i< s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
if (c == '{' || c =='[' || c =='(') {
arrayStack.push(c);
} else {
if (arrayStack.isEmpty()) {
return false;
}
//pop()方法为取出栈顶元素,并且返回元素的值
char top = arrayStack.pop();
if (c == '}' && top != '{') {
return false;
}
if (c == ']' && top != '[') {
return false;
}
if (c == ')' && top != '(') {
return false;
}
} }
return arrayStack.isEmpty();
}
}
最后
浮于表面看千遍
不如自己练一遍
希望这篇文章对你能够起到帮助!
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