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栈怎么读,数据结构-栈

发布日期:2021-09-14 18:31:24 来源: 编辑: 阅读: 2211
栈怎么读,数据结构-栈

数据结构-栈

定义

栈(英语:stack)又称为堆栈或堆叠,栈作为一种数据结构,它按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。

由于堆叠数据结构只允许在一端进行操作,因而按照后进先出(LIFO, Last In First Out)的原理运作。栈也称为后进先出表

栈的应用场景

undo操作(撤销)

  • 例如:将操作的每组数据存入栈中,如果想要撤销,只需要弹出栈顶元素,就可以恢复上一步操作了。

程序调用的系统栈

  • 例如:A方法调用B方法得到返回值,B调用C得到返回值,A操作走到了B方法,这个时候可以将A的代码位置存储到栈中,然后走到B方法,B操作走到了C方法,这个时候可以将B的代码位置存储到栈中。最后C执行完成,根据栈的结构开始弹出数据,一步一步再走回A方法。

判断括号是否有效。下文会有代码实现(详细规则描述可以参考leetcode第20题)

  • 开括号必须用同一类型的括号闭合。
  • 开方括号必须按正确顺序闭合。
  • 例如:正确的:{[()]} {()} 等 。错误的:[{(})] [}{()] 等。

自定义栈基类的代码实现

  • 栈在java.util有一个工具类,先不用,自定义实现一个

创建一个接口,用来统一规范所有栈实现

package com.datastructure.stack;public interface Stack<E> { /** * 向栈插入元素 * @param e */ public void push(E e); /** * 取出最上面的元素,并且返回 * @return */ public E pop(); /** * 获取栈的大小 * @return */ public int getSize(); /** * 判断栈是否为空 * @return */ public boolean isEmpty(); /** * 获取栈最上面的元素 * @return */ public E peek();}

用基于数组的方式来实现一个栈(上文所写的自定义数组)

package com.datastructure.stack;import com.datastructure.array.Array;/** * @program: test * @description: * @author: Mr.Yang * @create: 2019-05-02 15:27 **/public class ArrayStack<E> implements Stack<E>{ Array<E> array; public ArrayStack(int capacity){ array=new Array<E>(capacity); } public ArrayStack(){ array=new Array<E>(); } @Override public void push(E e) { array.addLast(e); } @Override public E pop() { return array.removeLast(); } @Override public int getSize() { return array.getSize(); } @Override public boolean isEmpty() { return array.isEmpty(); } @Override public E peek() { return array.getLast(); } /** * 获取容量值 * @return */ public int getCapacity(){ return array.getCapacity(); } @Override public String toString(){ StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append("stack: "); sb.append("["); for(int i=0;i<array.getSize();i++){ sb.append(array.get(i)); if(i!=array.getSize()-1){ sb.append(", "); } } sb.append("] right value is stack top"); return sb.toString(); }}

测试代码

package com.datastructure.stack;/** * @program: test * @description: * @author: Mr.Yang * @create: 2019-05-02 16:11 **/public class StackTest { public static void main(String[] args) { ArrayStack<Integer> integerArrayStack = new ArrayStack<>(); for(int i=0;i<5;i++){ integerArrayStack.push(i); System.out.println(integerArrayStack); } Integer pop = integerArrayStack.pop(); System.out.println("----移除上级元素----value is "+pop); System.out.println("-------------移除之后的栈打印------------------"); System.out.println(integerArrayStack); }}

测试结果

stack: [0] right value is stack topstack: [0, 1] right value is stack topstack: [0, 1, 2] right value is stack topstack: [0, 1, 2, 3] right value is stack topstack: [0, 1, 2, 3, 4] right value is stack top----移除上级元素----value is 4-------------移除之后的栈打印------------------stack: [0, 1, 2, 3] right value is stack top

leetCode第20题,花括号正确闭合

思路

  • 根据栈的数据结构特点,我们可以先将所有左括号‘[{(’放进栈中,然后判断当前字符如果是‘)]}’这种的右括号,但是栈顶的括号却不匹配,返回false
  • 注意控制判断
  • 这里使用java自带的栈工具类来实现
  • leetcode给的测试例子:

12345输入例子()()[]{}(]([)]{[]}

代码实现

package com.datastructure.stack;import java.util.Stack;/** * @program: test * @description: * @author: Mr.Yang * @create: 2019-05-02 16:59 **/public class Solution { public static void main(String[] args) { Solution solution = new Solution(); System.out.println(solution.isValid("{"name": "网站","num": 3,"sites": [ "Google.com", "Taobao.com", "Waibo.wang" ]}")); } public boolean isValid(String s) { Stack<Character> characters = new Stack<>(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (c == '{' || c == '[' || c == '(') { characters.push(c); } else { if(characters.isEmpty()){ return false; } Character peek = characters.pop(); switch (c) { case '}': if (!peek.equals('{')) { return false; } continue; case ']': if (!peek.equals('[')) { return false; } continue; case ')': if (!peek.equals('(')) { return false; } continue; } } } return characters.isEmpty(); } /*public boolean isValid(String s) { Stack<Character> characters = new Stack<>(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (c == '{' || c == '[' || c == '(') { characters.push(c); } else { if(characters.isEmpty()){ return false; } Character toChar = characters.pop(); if(c == ')' && toChar != '('){ return false; } if(c == '}' && toChar != '{'){ return false; } if(c == ']' && toChar != '['){ return false; } } } return characters.isEmpty(); }*/}

如果想实现更多字符串关于括号的匹配,如JSON等等,可以根据栈的特点来实现

代码例子GIT地址:https://git.dev.tencent.com/yangxiaojie123/designPattern.git

项目简介:

这个项目是我做测试,学习的主要项目,目前里面包含了:

  • 一些设计模式的demo(抽象工程模式,适配器模式,外观模式,命令模式,装饰者模式等等)
  • 即将学习的数据结构demo,数组,栈,后续还会持续更新数据结构,可能会有队列,链表,递归,红黑树,线段树等等一系列,如果感兴趣,欢迎留言。
本文标签: 括号 数据结构 代码

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