简单记录 - bobo老师的玩转算法系列–玩转数据结构 - 栈和队列

栈的实现

Stack<E>

  • void push(E)
  • E pop()
  • E peek()
  • int getSize()
  • boolean isEmpty()

push 入栈 pop 出栈 peek(top) 看栈顶元素

getSize()看栈一共元素 isEmpty()是否为空

从用户的角度看,支持这些操作就好

具体底层实现,用户不关心

实际底层有多种实现方式

我们开发者要深入理解、实现

ArrayStack<E> implementInterface Stack<E>

  • void push(E)
  • E pop()
  • E peek()
  • int getSize()
  • boolean isEmpty()

ArrayStack实现了Stack接口

实践 栈的实现

Array

public class Array<E> {

    private E[] data;
private int size; // 构造函数,传入数组的容量capacity构造Array
public Array(int capacity){
data = (E[])new Object[capacity];
size = 0;
} // 无参数的构造函数,默认数组的容量capacity=10
public Array(){
this(10);
} // 获取数组的容量
public int getCapacity(){
return data.length;
} // 获取数组中的元素个数
public int getSize(){
return size;
} // 返回数组是否为空
public boolean isEmpty(){
return size == 0;
} // 在index索引的位置插入一个新元素e
public void add(int index, E e){ if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size."); if(size == data.length)
resize(2 * data.length); for(int i = size - 1; i >= index ; i --)
data[i + 1] = data[i]; data[index] = e; size ++;
} // 向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(E e){
add(size, e);
} // 在所有元素前添加一个新元素
public void addFirst(E e){
add(0, e);
} // 获取index索引位置的元素
public E get(int index){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal.");
return data[index];
} public E getLast(){
return get(size - 1);
} public E getFirst(){
return get(0);
} // 修改index索引位置的元素为e
public void set(int index, E e){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Set failed. Index is illegal.");
data[index] = e;
} // 查找数组中是否有元素e
public boolean contains(E e){
for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
if(data[i].equals(e))
return true;
}
return false;
} // 查找数组中元素e所在的索引,如果不存在元素e,则返回-1
public int find(E e){
for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
if(data[i].equals(e))
return i;
}
return -1;
} // 从数组中删除index位置的元素, 返回删除的元素
public E remove(int index){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal."); E ret = data[index];
for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
data[i - 1] = data[i];
size --;
data[size] = null; // loitering objects != memory leak if(size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0)
resize(data.length / 2);
return ret;
} // 从数组中删除第一个元素, 返回删除的元素
public E removeFirst(){
return remove(0);
} // 从数组中删除最后一个元素, 返回删除的元素
public E removeLast(){
return remove(size - 1);
} // 从数组中删除元素e
public void removeElement(E e){
int index = find(e);
if(index != -1)
remove(index);
} @Override
public String toString(){ StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append(String.format("Array: size = %d , capacity = %d\n", size, data.length));
res.append('[');
for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
res.append(data[i]);
if(i != size - 1)
res.append(", ");
}
res.append(']');
return res.toString();
} // 将数组空间的容量变成newCapacity大小
private void resize(int newCapacity){ E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
for(int i = 0 ; i < size ; i ++)
newData[i] = data[i];
data = newData;
}
}

Stack interface

public interface Stack<E> {

    int getSize();
boolean isEmpty();
void push(E e);
E pop();
E peek();
}

ArrayStack<E> implementInterface Stack<E>

public class ArrayStack<E> implements Stack<E> {

    private Array<E> array;

    public ArrayStack(int capacity){
array = new Array<>(capacity);
} public ArrayStack(){
array = new Array<>();
} @Override
public int getSize(){
return array.getSize();
} @Override
public boolean isEmpty(){
return array.isEmpty();
} public int getCapacity(){
return array.getCapacity();
} @Override
public void push(E e){
array.addLast(e);
} @Override
public E pop(){
return array.removeLast();
} @Override
public E peek(){
return array.getLast();
} @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");
return res.toString();
}
}

Main

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayStack<Integer> stack = new ArrayStack<>();

        for(int i = 0 ; i < 6 ; i ++){
stack.push(i);
System.out.println(stack);
}
System.out.println("isEmpty:" + stack.isEmpty());
System.out.println("Size:" + stack.getSize());
for(int i = 0 ; i < 6 ; i ++){
stack.pop();
System.out.println(stack);
}
System.out.println("isEmpty:" + stack.isEmpty()); }
}

Result

D:\Environments\jdk-11.0.2\bin\java.exe -javaagent:D:\Java\ideaIU-2019.2.win\lib\idea_rt.jar=4439:D:\Java\ideaIU-2019.2.win\bin -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath D:\IdeaProjects\imooc\Play-with-Data-Structures\03-Stacks-and-Queues\02-Array-Stack\target\classes Main
Stack: [0] top
Stack: [0, 1] top
Stack: [0, 1, 2] top
Stack: [0, 1, 2, 3] top
Stack: [0, 1, 2, 3, 4] top
Stack: [0, 1, 2, 3, 4, 5] top
isEmpty:false
Size:6
Stack: [0, 1, 2, 3, 4] top
Stack: [0, 1, 2, 3] top
Stack: [0, 1, 2] top
Stack: [0, 1] top
Stack: [0] top
Stack: [] top
isEmpty:true Process finished with exit code 0

栈的复杂度分析

ArrayStack<E>

  • void push(E) O(1) 均摊
  • E pop() O(1) 均摊
  • E peek() O(1)
  • int getSize() O(1)
  • boolean isEmpty() O(1)

【栈和队列】2、栈的基本实现 - Java的更多相关文章

  1. ACM YTU 十进制与八进制的转换 (栈和队列) STL栈调用

    十进制与八进制的转换(栈和队列) Description 对于输入的任意一个非负十进制整数,利用栈打印输出与其等值的八进制数. Input 111 Output 157 Sample Input 14 ...

  2. (5)剑指Offer之栈变队列和栈的压入、弹出序列

    一 用两个栈实现队列 题目描述: 用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作. 队列中的元素为int类型. 问题分析: 先来回顾一下栈和队列的基本特点: 栈:后进先出(LIFO) 队列: ...

  3. 剑指Offer 5. 用两个栈实现队列 (栈)

    题目描述 用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作. 队列中的元素为int类型. 题目地址 https://www.nowcoder.com/practice/54275ddae22f4 ...

  4. 学习javascript数据结构(一)——栈和队列

    前言 只要你不计较得失,人生还有什么不能想法子克服的. 原文地址:学习javascript数据结构(一)--栈和队列 博主博客地址:Damonare的个人博客 几乎所有的编程语言都原生支持数组类型,因 ...

  5. C语言数据结构基础学习笔记——栈和队列

    之前我们学过了普通的线性表,接下来我们来了解一下两种特殊的线性表——栈和队列. 栈是只允许在一端进行插入或删除的线性表. 栈的顺序存储结构也叫作顺序栈,对于栈顶指针top,当栈为空栈时,top=-1: ...

  6. 栈与队列(Stack and Queue)

    1.定义 栈:后进先出(LIFO-last in first out):最后插入的元素最先出来. 队列:先进先出(FIFO-first in first out):最先插入的元素最先出来. 2.用数组 ...

  7. 【数据结构与算法】001—栈与队列(Python)

    栈与队列 1.栈(stacks)是一种只能通过访问其一端来实现数据存储与检索的线性数据结构,具有后进先出(last in first out,LIFO)的特征 2.队列(queue)是一种具有先进先出 ...

  8. 数据结构之栈和队列及其Java实现

    栈和队列是数据结构中非常常见和基础的线性表,在某些场合栈和队列使用很多,因此本篇主要介绍栈和队列,并用Java实现基本的栈和队列,同时用栈和队列相互实现. 栈:栈是一种基于“后进先出”策略的线性表.在 ...

  9. leecode刷题(26)-- 用栈实现队列

    leecode刷题(26)-- 用栈实现队列 用栈实现队列 使用栈实现队列的下列操作: push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部. pop() -- 从队列首部移除元素. peek() -- 返 ...

  10. Java实现 LeetCode 232 用栈实现队列

    232. 用栈实现队列 使用栈实现队列的下列操作: push(x) – 将一个元素放入队列的尾部. pop() – 从队列首部移除元素. peek() – 返回队列首部的元素. empty() – 返 ...

随机推荐

  1. 使用HBase Shell命令

    使用HBase Shell命令 或 使用HBase Java API完成: 列出HBase所有的表的相关信息,例如表名: 在终端打印出指定的表的所有记录数据: 向已经创建好的表添加和删除指定的列族或列 ...

  2. 九、TestNG超时测试

    "超时"表示如果单元测试花费的时间超过指定的毫秒数,那么TestNG将会中止它并将其标记为失败. 使用属性 timeOut = 参数(1s*1000) package com.lc ...

  3. C#面向对象(初级)

    一.面向对象:创建一个对象,这个对象最终会帮你实现你的需求,尽管其中的过程非常曲折艰难.这也就是所谓的"你办事我放心". 例如: 面向对象:折纸 爸爸开心地用纸折成了一个纸鹤: 妈 ...

  4. Mysql 52条SQL语句性能优化策略汇总

    1.对查询进行优化,应尽量避免全表扫描,首先应考虑在where及order by涉及的列上建立索引. 2.应尽量避免在where子句中对字段进行null值判断,创建表时NULL是默认值,但大多数时候应 ...

  5. 推荐一款最强Python自动化神器!再也不用写代码了!

    本文的文字及图片来源于网络,仅供学习.交流使用,不具有任何商业用途,如有问题请及时联系我们以作处理 搞过自动化测试的小伙伴,相信都知道,在Web自动化测试中,有一款自动化测试神器工具: seleniu ...

  6. 程序猿的浪漫:用python画动态爱心

    初级画心 学Python,感觉你们的都好复杂,那我来个简单的,我是直接把心形看作是一个正方形+两个半圆:

  7. Python写一个对象,让它自己能够迭代

    仿写range()对象,对象是可迭代的: 1 #!usr/bin/env python3 2 # -*- coding=utf-8 -*- 3 4 class myRange(): 5 #初始化,也叫 ...

  8. 如何做好Code Review

    Code Review(代码审查)很多团队都会做,效果如何不好说.如果你能轻易地从一堆出自正经团队之手的代码里找出几个低级错误,往往意味着团队管理者长期忽视了Code Review的重要性. 根据经验 ...

  9. Excel-RANK函数排名与拓展

    问题场景 需求不同根据总分出排名(从大到小100分.100分.99分.98分.97分),排名需求: 第一种排名:第1名,第2名,第3名,第4名,第5名: 第二种排名:第1名,第1名,第3名,第4名,第 ...

  10. Error:(18) error: '#FFFF782' is incompatible with attribute android:endColor (attr) color. --Android

    android  studio 编译是报如下错误: Error:(18) error: '#FFFF782' is incompatible with attribute android:endCol ...