Stack (算法入门4)

Stack,或者称之为堆,是一个很经典的数据结构,其特性也是极为明显,就真的如同一个堆一样,先进来的数据到了最下面,之后来的则是一点点的往上面垒;再取出数据的时候,则是先取出最上面的数据,之后再从上向下逐个取出,如此Stack便遵循着LIFO(后入先出)的规则,这也是Stack最核心的性质了。

在Stack中,我们一般用push来代表插入元素的操作,而取出则是用pop,接下来我将分别用链表和数组来实现Stack数据结构。

链表

public class LinkedStack {

    private class Node {
        T value;
        Node next;
    }

    private Node head = null;

    public boolean isEmpty() {
        return head == null;
    }

    public void push(T value) {
        Node temp = head;
        head = new Node();
        head.value = value;
        head.next = temp;
    }

    public T pop() {
        Node temp = head;
        head = head.next;
        return temp.value;
    }
}

数组

public class ArrayStack {
    private String[] s;
    private int num;

    public ArrayStack() {
        s = new String[1];
        num = 0;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return num == 0;
    }

    public void push(String value) {
        if (num == s.length) resize(2 * s.length);
        s[num++] = value;
    }

    public String pop() {
        String str =  s[--num];
        s[num] = null;
        if (num > 0 && num == s.length / 4) resize(s.length/2);
        return str;
    }

    private void resize(int capacity) {
        String[] copy = new String[capacity];
        for (int i = 0; i < s.length; i++) {
            copy[i] = s[i];
        }
        s = copy;
    }
}

可以很明显看出,在数组的实现方法中,我添加了一个方法是resize,它的作用就是扩大或者缩小数组。每当当前数组满了的时候,便扩大其为当前数组的两倍大小;如果数组中元素不足四分之一,变缩小其为当前的一半大小,这样既可以节省空间,也可以减少不必要的时间。

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