實現一個簡單的棧（底層數組）

棧的特色

1. 先進後出（FILO）或者  後進先出（LIFO）
2. 增刪元素皆是在棧頂操做
3. 一次只能刪除一個數據項：當前棧頂元素
4. 只容許訪問一個數據項：當前棧頂元素

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所需元素

1. 由於底層用數組實現，因此須要一個數組 stackArray
2. 須要一個指向棧頂的指針top
3. 須要指定數組的大小maxSize

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分析實現

1. 須要在建立自定義棧類的時候，就肯定好一些初始化操做，例如肯定數組的大小並初始化數組；
2. 肯定棧具備的功能：入棧push()、出棧pop()、查看棧頂元素getTop()、判空isEmpty()、判滿isFull()、判長length()、清空clear()

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代碼實現

 1 public class Stack {
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 3     private int maxSize;
 4     private int top;
 5     private Object[] stackArr;
 6 
 7     /**
 8      * 利用構造函數初始化數組
 9      *
10      * @param maxSize
11      */
12     public Stack(int maxSize) {
13         this.maxSize = maxSize;
14         stackArr = new Object[maxSize];
15         // 至關於棧的指針
16         top = 0;
17     }
18 
19     /**
20      * 元素出棧
21      *
22      * @param i
23      */
24     public void push(Object i) {
25         if (isFull()) {
26             throw new RuntimeException("棧已滿！");
27         }
28         stackArr[top++] = i;
29     }
30 
31     /**
32      * 元素入棧
33      *
34      * @return
35      */
36     public Object pop() {
37         if(isEmpty()) {
38             throw new RuntimeException("空棧！");
39         }
40         // 這裏先自減是由於top數組長度，而索引從0開始
41         return stackArr[--top];
42     }
43 
44     /**
45      * 獲取棧頂元素，只是查看，不刪除
46      *
47      * @return
48      */
49     public Object getTop() {
50         return stackArr[top - 1];
51     }
52 
53     /**
54      * 判斷棧是否爲空
55      *
56      * @return
57      */
58     public boolean isEmpty() {
59         return (top == 0);
60     }
61 
62     /**
63      * 判斷棧是否已滿
64      *
65      * @return
66      */
67     public boolean isFull() {
68         return (top == maxSize);
69     }
70 
71     /**
72      * 回去棧元素的數量
73      *
74      * @return
75      */
76     public int length() {
77         return top;
78     }
79 
80     /**
81      * 清空棧
82      *
83      * @return
84      */
85     public void clear() {
86         while (top != 0) {
87             pop();
88         }
89     }
90 }

 

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測試

 1 public class StackTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Stack stack = new Stack(10);
 6 
 7         System.out.println( "棧是否爲空? " + stack.isEmpty());
 8 
 9         stack.push(2);
10         stack.push(1);
11         stack.push(6);
12         stack.push(3);
13         stack.push(5);
14 
15         System.out.println("棧長: " + stack.length());
16 
17         System.out.println("棧頂元素: " + stack.getTop());
18 
19         System.out.println("棧滿? " + stack.isFull());
20 
21         // 清空棧
22         stack.clear();
23 
24         System.out.println( "棧是否爲空? " + stack.isEmpty());
25 
26         stack.push(2);
27         stack.push(1);
28         stack.push(6);
29         stack.push(3);
30         stack.push(5);
31         // 取出棧元素，並打印
32         while(!stack.isEmpty()){
33             Object pop = stack.pop();
34             System.out.print(pop + "\t");
35         }
36         System.out.println();
37     }
38 }

結果

棧是否爲空? true
棧長: 5
棧頂元素: 5
棧滿? false
棧是否爲空? true
5    3    6    1    2    

 

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總結

1. 底層用數組實現，簡單，可是一開始就要固定棧的大小，而且後期擴容困難；
2. 插入、查找、刪除所需時間都是O(1)，由於都是對棧頂元素操做。

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對比連接：使用鏈表實現棧