栈

（一）栈的介绍

• 栈是一个先入后出的有序列表
• 栈是限制线性表中元素的插入和删除只能在线性表的同一端进行的一种特殊线性表，允许插入和删除的一端，为变化的一端，称为栈顶（Top），另一端为固定的一端，称为栈底（Bottom）
• 由定义可知，最先放入栈中的元素在栈底，最后放入的元素在栈顶，而删除元素恰好相反，最后放入的先被删除，最先放入的元素最后删除
• 图解说明出栈和入栈的概念

 

 

 （二）栈的应用场景

• 子程序的调用：在跳往子程序前，会先将下个指令的地址存到堆栈中，直到子程序执行完再将地址取出，以回到原来的程序中；
• 处理递归调用：和子程序的调用类似，只是除了储存下一个指令的地址外，也将参数，区域变量等数据存入堆栈中；
• 表达式的转换[中缀表达式转后缀表达式]与求值（实际解决）
• 二叉树的遍历
• 图形的深度优先搜索法

（三）数组模拟栈的思路分析图

 

 

 （四）代码实现：

package stack;

import java.util.Scanner;

public class ArrayStackDemo {

    public static void main(String[] args) {
//测试一下ArrayStack是否正确
//先创建一个ArrayStack对象
        ArrayStack arrayStack = new ArrayStack(4);
        String key="";
        boolean loop=true;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while(loop) {
            System.out.println("show:表示显示栈");
            System.out.println("exit:退出程序");
            System.out.println("push:表示添加数据到栈");
            System.out.println("pop:表示从栈取出数据(出栈)");
            System.out.println("请输入你的选择：");
            key=scanner.next();
            switch (key) {
            case "show":
                arrayStack.list();
                break;
            case "push":
                System.out.println("请输入一个数:");
                int value=scanner.nextInt();
                arrayStack.push(value);
                break;
            case "pop":
                try {
                    int res=arrayStack.pop();
                    System.out.printf("出栈的数据是%d\n",res);
                } catch (Exception e) {
                    // TODO: handle exception
                    System.out.println(e.getMessage());
                }
                break;
            case "exit":
                scanner.close();
                loop=false;
                break;

            default:
                break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
    

}
//定义一个类表示栈
class ArrayStack{
    private int maxSize;
    private int[] stack;//数组模拟栈，数据就放在该数组
    private int top=-1;
    //构造器
    public ArrayStack(int maxSize) {
        this.maxSize=maxSize;
        stack=new int[this.maxSize];
    }
    //栈满
    public boolean isFull() {
        return top==maxSize-1;
    }
    //栈空
    public boolean isEmpty() {
        return top==-1;
    }
    //入栈
    public void push (int value) {
        //先判断栈是否满
        if(isFull()) {
            System.out.println("栈满");
            return;
        }
        top++;
        stack[top]=value;
    }
    //出栈
    public int pop() {
        if(isEmpty()) {
            //抛异常处理
            throw new RuntimeException( "栈空，没有数据");
        }
        int value=stack[top];
        top--;
        return value;
    }
    //遍历栈,需要从栈顶开始显示数据
    public void list() {
        if(isEmpty()) {
            System.out.println("栈空，没有数据");
            return;
        }
        for(int i=top;i>=0;i--) {
            System.out.printf("stack[%d]=%d\n",i,stack[i]);
        }
    }
}

 

练习：使用链表来模拟栈

练习2：使用栈实现综合计算器：https://www.cnblogs.com/boogie-xy/p/11688256.html