class DATA{
String name;
int age;
}
/*
* 顺序栈结构
*/
class StackType{
static final int MAXLEN = 50;
DATA[] data = new DATA[MAXLEN+1]; // 构建栈结构
int top; // 栈顶
}
在上述代码中,定义了栈结构的最大长度MAXLEN,栈结构数据元素的类DATA及栈结构的类StackType。在类StackType中,data为数据元素,top为栈顶的序号。当top=0时表示栈为空,当top=SIZE时表示栈满。
Java语言中数组都是从下标0开始的。在这里,为了讲述和理解的方便,从下标1开始记录数据结点,下标0的位置不使用。
顺序栈的初始化操作步骤:
- 按符号常量SIZE指定的大小申请一片内存空间,用来保存栈中的数据。
- 设置栈顶引用的值为0,表示一个空栈。
StackType STInit(){ // 栈的初始化
StackType p;
if((p=new StackType())!=null){ // 申请栈内存
p.top = 0; // 设置栈顶为0
return p; // 返回指向栈的引用
}
return null;
}
判断空栈即判断一个栈结构是否为空。如果是空栈,则表示该结构中没有数据。此时可以进行入栈操作,但不可以进行出栈操作。
boolean STIsEmpty(StackType s){ // 判断栈是否为空
return s.top==0;
}
如果是满栈,则表示该结构中没有多余的空间来保存额外数据。此时不可以进行入栈操作,但是可以进行出栈操作。
boolean STIsFull(StackType s){ // 判断栈是否已满
return s.top==MAXLEN;
}
清空栈即清除栈中的所有数据,在程序中简单地将栈顶引用top设置为0,表示执行清空栈操作。
void STClear(StackType s){ // 清空栈
s.top = 0;
}
释放空间即释放栈结构所占用的内存单元,程序中,直接赋值null操作释放所分配的内存。一般在不需要使用栈结构的时候使用,特别是程序结束时。
void STFree(StackType s){ // 释放栈所占用的空间
if(s != null){
s = null;
}
}
入栈(Push)是栈结构的基本操作,主要操作是将数据元素保存到栈结构。
- 首先判断栈顶top,如果top大于等于SIZE,则表示溢出,进行出错处理;否则执行以下操作。
- 设置top=top+1(栈顶引用加1,指向入栈地址)。
- 将入栈元素保存到top指向的位置。
int PushST(StackType s, DATA data){ // 入栈
if(s.top+1 > MAXLEN){
System.out.println("栈溢出!\n");
return 0;
}
s.data[++s.top] = data; // 元素入栈,top指针+1
return 1;
}
出栈(Pop)是栈结构的基本操作,主要操作与入栈相反,其操作是栈顶弹出一个数据元素。出栈操作的基本步骤如下:
- 判断栈顶top,如果top等于0,则表示为空栈,进行出错处理;否则,执行下面的步骤。
- 将栈顶引用top所指位置的元素返回。
- 设置top=top-1,也就是使栈顶引用减1,指向栈的下一个元素,原来栈顶元素被弹出。
DATA PopST(StackType s){ // 出栈
if(s.top==0){
System.out.println("栈为空!\n");
return null;
}
return s.data[s.top--]; // 元素出栈,top指针-1
}
读结点数据即读取栈结构中结点的数据。由于栈结构只能在一段进行操作,因此这里的读操作其实就是读取栈顶的数据。
需要注意的是,读结点数据的操作和出栈的操作不同。读结点数据的操作仅显示栈顶结点数据的内容,而出栈操作则是将栈顶数据弹出,该数据不再存在了。
DATA PeekST(StackType s){ // 读栈顶数据
if(s.top==0){
System.out.println("栈为空! 出栈失败!\n");
System.exit(0);
}
return s.data[top];
}
操作实例源码 Stack.java