数组模拟实现栈

栈(stack):是限制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）。出栈（pop）入栈（push）

栈的应用场景：

1.子程序的调用：在跳往子程序前，会先将下个指令的地址存在堆栈中，直到子程序执行完后再将地址取出，以回到原来的程序中。

2.处理递归调用：和子程序的调用类似，只是除了存储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。

3.表达式的转换【中缀表达式转后缀表达式】与求值（实际需求）

4.二叉树的遍历

5.图形的深度优先（depth-first）搜索法。

1.数组模拟栈:

代码：

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->表示栈
        ArrayStack stack = new ArrayStack(4);
        String key = "";
        boolean loop = true; //控制是否退出菜单
        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(入栈)");
            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":
                stack.list();
                break;
            case "push":
                System.out.println("请输入一个数");
                int value = scanner.nextInt();
                stack.push(value);
                break;
            case "pop":
                try {
                    int res = stack.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 ArrayStack 表示栈
class ArrayStack {
    private int maxSize; // 栈的大小
    private int[] stack; // 数组，数组模拟栈，数据就放在该数组
    private int top = -1;// top表示栈顶，初始化为-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-push
    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-pop, 将栈顶的数据返回
    public int pop() {
        //先判断栈是否空
        if(isEmpty()) {
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("栈空，没有数据~");
        }
        int value = stack[top];
        top--;
        return value;
    }
    //显示栈的情况[遍历栈]， 遍历时，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;
        }
        //需要从栈顶开始显示数据
        for(int i = top; i >= 0 ; i--) {
            System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]);
        }
    }
    
}