Java的顺序栈和链式栈
栈的定义
栈是限制在表的一段进行插入和删除的运算的线性表,通常能够将插入、删除的一端为栈顶,例外一端称为栈底,当表中没有任何元素的时候称为空栈。
通常删除(又称“退栈”)叫做弹出pop
操作,每次删除的都是栈顶最新的元素;每次插入(又称“进栈”)称为压入push
操作。
当栈满的时候,进行push 操作,会上溢
,当空栈的时候进行退栈操作的时称为下溢
。
上溢是一种出错的情况,下溢可能是正常的情况处理。
堆栈的运算是按照后进先出的原则,简称LIFO
。
栈的基本运算定义:
- initStack:构造一个空栈;
- stackEmpty:判断是否为空;
- stackFUll:判断是否栈满;
- push:进栈,将该元素压入栈顶;
- pop:退栈,弹出栈顶元素,注意非空判断;
- stackTop:去除栈顶元素,不改变指针。
做个简单的Stack接口:
package com.wuwii.utils;
/**
* 堆栈
* @author Zhang Kai
* @version 1.0
* @since <pre>2017/12/14 22:51</pre>
*/
public interface Stack<E> {
/**
* 进栈
*
* @param element 进栈的元素
*/
void push(E element);
/**
* 弹出栈顶元素 ,并改变指针
*
* @return 栈顶元素
*/
E pop();
/**
* 返回栈顶元素 ,不改变指针
*
* @return 栈顶元素
*/
E topElement();
/**
* 判断是否为空栈
*
* @return true为空栈
*/
Boolean isEmpty();
/**
* 清空栈
*/
void clear();
}
顺序栈
就是符合LIFO运算规则的顺序线性表。
package com.wuwii.utils;
/**
* 顺序栈
* @author Zhang Kai
* @version 1.0
* @since <pre>2017/12/14 23:05</pre>
*/
public class ArrayStack<E> implements Stack<E> {
/**
* 初始化栈的默认大小
*/
private final int defaultSize = 10;
/**
* 栈的集合大小
*/
private int size;
/**
* 栈顶的位置
*/
private int top;
/**
* 元素存储在数组
*/
private Object[] elements;
/**
* 初始化默认大小为10 的栈
*/
public ArrayStack() {
initStack(defaultSize);
}
/**
* 初始化指定大小的栈
* @param givenSize 指定栈大小
*/
public ArrayStack(Integer givenSize) {
initStack(givenSize);
}
/**
* 初始化栈
* @param givenSize 给定的栈大小
*/
private void initStack(Integer givenSize) {
size = givenSize;
top = 0;
elements = new Object[size];
}
/**
* 清空栈
*/
@Override
public void clear() {
top = 0;
}
/**
* 进栈
* @param element 进栈的元素
*/
@Override
public void push(E element) {
sizeCheckForPush();
elements[top++] = element;
}
/**
* 弹出栈顶元素 ,并改变指针
* @return 栈顶元素
*/
@Override
public E pop() {
sizeCheckForPop();
return (E) elements[--top];
}
/**
* 返回栈顶元素 ,不改变指针
* @return 栈顶元素
*/
@Override
public E topElement() {
sizeCheckForPush();
return (E) elements[top - 1];
}
/**
* 判断是否为空栈
* @return true为空栈
*/
@Override
public Boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 在进栈的时候检查
*/
private void sizeCheckForPush() {
if (top >= size) {
throw new RuntimeException("Stack overflow");
}
}
/**
* 退栈检查
*/
private void sizeCheckForPop() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("Stack is empty");
}
}
}
链式栈
符合LIFO运算规则的链式线性表。
package com.wuwii.utils;
/**
* @author Zhang Kai
* @version 1.0
* @since <pre>2017/12/15 12:58</pre>
*/
public class LinkStack<E> implements Stack<E> {
/**
* 链式单元
*/
private Node<E> top;
/**
* 初始化链式堆栈
*/
public LinkStack() {
initStack();
}
/**
* 初始化
*/
private void initStack() {
top = null;
}
/**
* 存储单元
*/
private static class Node<E> {
E element;
Node<E> next;
Node(E element, Node<E> next) {
this.element = element;
this.next = next;
}
}
/**
* 进栈
*
* @param element 进栈的元素
*/
@Override
public void push(E element) {
top = new Node<E>(element, top);
}
/**
* 弹出栈顶元素 ,并改变指针
*
* @return 栈顶元素
*/
@Override
public E pop() {
checkEmpty();
E element = top.element;
top = top.next;
return element;
}
/**
* 返回栈顶元素 ,不改变指针
*
* @return 栈顶元素
*/
@Override
public E topElement() {
checkEmpty();
return top.element;
}
/**
* 判断是否为空栈
*
* @return true为空栈
*/
@Override
public Boolean isEmpty() {
return top == null;
}
/**
* 清空栈
*/
@Override
public void clear() {
if (isEmpty()) {
return;
}
for (Node<E> x = top; x != null; ) {
Node<E> next = x.next;
x.element = null;
x.next = null;
x = next;
}
size = 0;
}
/**
* 检查链式堆栈是否为空,为空抛出异常
*/
private void checkEmpty() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("LinkStack is empty");
}
}
}
首先push 修改新产生的链表节点的next 域并指向栈顶,然后设置top 指向新的链表节点,pop则相反。
顺序栈和链式栈的比较
实现链式栈和顺序栈的操作都是需要常数时间,时间复杂度为O(1),主要从空间和时间复杂度考虑。
顺序栈初始化的时候必须要给定指定大小,当堆栈不满的时候,会造成一部分的空间浪费,链式栈变长,相对节约空间,但是增加了指针域,额外加大了数据结构的开销。
当需要多个堆栈共享的时候,顺序存储中可以充分的利用顺序栈的单向延伸,将一个数组可以存在两个堆栈里,每个堆栈从各自的栈顶出发延伸,这样减少了空间的浪费。但只有两个为堆栈的空间有相反的需求的时候才能使用。就是最好一个堆栈只能增加,一个只能减少。如果,两个一起增加,可能造成堆栈的溢出。
如果在多个顺序堆栈共享空间,一个堆栈满了,其他可能没满,需要使用堆栈的LIFO 运算法则,将满的堆栈元素向左或者右进行平移操作,这样会造成大量的数据元素移动,使得时间的开销增大。
相对来说,使用两个堆栈共享一个空间是比较适宜的存储方式,但是也增加了堆栈溢出的危险。
由于链式存储结构的不连续性,什么时候需要,就什么时候去存储,不存在溢出的问题,但是增加了结构的开销,总体上来说浪费了空间,但是不需要堆栈共享,
Java的顺序栈和链式栈的更多相关文章
- 顺序栈和链式栈(C++实现)
顺序栈,是一种基于数组的存储表示. 实现类代码如下: template<class T> class SeqStack{ T *element; int top; int maxSize; ...
- 数据结构——Java实现顺序栈
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. 顺序栈是指利用顺序存储结构实现 ...
- java实现顺序栈
public class MyStack{ Object[] data; int top; int maxSize; public MyStack(int maxSize) { this.maxSiz ...
- java实现顺序表、链表、栈 (x)->{持续更新}
1.java实现节点 /** * 节点 * @luminous-xin * @param <T> */ public class Node<T> { T data; Node& ...
- 数据结构Java实现05----栈:顺序栈和链式堆栈
一.堆栈的基本概念: 堆栈(也简称作栈)是一种特殊的线性表,堆栈的数据元素以及数据元素间的逻辑关系和线性表完全相同,其差别是线性表允许在任意位置进行插入和删除操作,而堆栈只允许在固定一端进行插入和删除 ...
- [Java算法分析与设计]--顺序栈的实现
在程序的世界,栈的应用是相当广泛的.其后进先出的特性,我们可以应用到诸如计算.遍历.代码格式校对等各个方面.但是你知道栈的底层是怎么实现的吗?现在跟随本篇文章我们来一睹它的庐山真面目吧. 首先我们先定 ...
- 数据结构Java实现03----栈:顺序栈和链式堆栈
一.堆栈的基本概念: 堆栈(也简称作栈)是一种特殊的线性表,堆栈的数据元素以及数据元素间的逻辑关系和线性表完全相同,其差别是线性表允许在任意位置进行插入和删除操作,而堆栈只允许在固定一端进行插入和删除 ...
- 使用JAVA数组实现顺序栈
1,首先总结一下线性表(分为顺序表和链接表,[即顺序存储结构和链式存储结构的区别])和栈(顺序栈和链接栈)还有队列(顺序队列和链接队列)的JAVA类库中的实现: java.util.ArrayList ...
- java 实现简单的顺序栈
package com.my; import java.util.Arrays; /** * 顺序栈 * @author wanjn * */ public class ArrayStack { pr ...
随机推荐
- tensorflow-gpu在win10下的安装
参考:https://blog.csdn.net/gyp2448565528/article/details/79451212 按照原博主的方法在自己的机器上会有一点小错误,下面的方法略有不同 环境: ...
- Hyperledger Fabric CA User’s Guide——概述(二)
概述 下面的图表说明了如何将Hyperledger Fabric CA与总体的Hyperledger Fabric结构相匹配. 有两种方式与一种Hyperledger Fabric CA服务器进行交互 ...
- 基础的 sparkSQL操作
spark连接mysql操作 数据库jdbc 连接封装 package test.com import org.apache.spark.sql.{DataFrame, SparkSession} / ...
- Inception——Going deeper with convolutions
1. 摘要 作者提出了一个代号为 Inception 的卷积神经网络架构,这也是作者在 2014 年 ImageNet 大规模视觉识别挑战赛中用于分类和检测的新技术. 通过精心的设计,该架构提高了网络 ...
- resize2fs命令详解
基础命令学习目录首页 原文链接:http://blog.51cto.com/woyaoxuelinux/1870299 resize2fs:调整ext文件系统的空间大小 搭配逻辑卷lv使用方法: ...
- 苹果针对on sale 的APP发的问题邮件
2017年3月8日 上午8:07 发件人 Apple Dear Developer, Your app, extension, and/or linked framework appears to c ...
- maven实战读书笔记(二)
一个Spring加载属性的工具类,指定目标位置之后可以用${}的方式加载配置文件 测试maven工程发送email的例子:运行成功的例子—github 常用的命令: mvn clean compile ...
- Daily Scrum (2015/11/3)
今天我们的爬虫能在pc上成功运行并且把所爬取的数据存到服务器上了!我们已经搭建好数据库,把相关信息存到数据库中,并把数据存到D盘里共享给数据处理小组使用. 成员 今日工作 时间 明日工作 符美潇 完成 ...
- [BUAA软工]第0次个人作业
[BUAA软工]第0次个人作业 本次作业所属课程 : 2019BUAA软件工程 本次作业要求: 第0次个人作业 我在本课程的目标: 熟悉软件工程流程,规范开发习惯 本次作业的帮助: 熟悉课程流程 Pa ...
- jsp九大内置对象之二response
这里主要写response向浏览器输出数据时的编码,输出数据有两种: response.getOutStram().write("讲讲".getBytes("utf-8& ...