线性表——栈

一.概述

存储货物或供旅客住宿的地方 , 可引申为仓库、中转站 。例如我们现在生活中的酒店，在古时候叫客栈，是供旅客休息的地方，旅客可以进客栈休息，休息完毕后就离开客栈。

我们把生活中的栈的概念引入到计算机中，就是供数据休息的地方，它是一种数据结构，数据既可以进入到栈中，又可以从栈中出去。

栈是一种基于先进后出 (FILO) 的数据结构，是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。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）。

我们称数据进入到栈的动作为 压栈 ，数据从栈中出去的动作为 弹栈 。

 

二.栈的实现

1.栈API设计

2.代码实现

基本API：

/**
 * 因为栈是一种先进后出的数据结构，所以我们可以使用链表来实现栈,也可以用数组来实现栈
 * 这边是用链表对栈进行实现；
 * @param 
 */
public class Stack implements Iterable{
    //头结点
    private Node head;
    //记录长度
    private int N;


    //结点类
    private class Node{
        //存储元素
        public T item;
        //指向下一个节点
        public Node next;

        //构造方法
        public Node(T item,Node next){
            this.item=item;
            this.next=next;
        }
    }

    /**
     * 构造方法，初始化栈；
     */
    public Stack(){
        //初始化头结点
        this.head=new Node(null,null);
        //初始化长度
        this.N=0;
    }
}

    /**
     * 判断当前栈中元素个数是否为0
     */
    public boolean isEmpty(){
        return N==0;
    }

    /**
     * 判断长度
     */

    public int getLength(){
        return N;
    }

  @Override
    public Iterator iterator() {
        return new SIterator();
    }

    private class SIterator implements Iterator{

        private Node n = head;
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return n.next!=null;
        }

        @Override
        public T next() {
            Node node = n.next;
            n = n.next;
            return node.item;
        }

把t元素压入栈：

    /**
     * 把t元素压入栈
     */
    public void push(T t){

        if (head.next==null){
            Node oldNode = new Node(t, null);
            head.next=oldNode;
            N++;
        }else {
            Node oldNode = head.next;
            Node newNode = new Node(t, null);
            head.next = newNode;
            newNode.next=oldNode;
            N++;
        }

弹出栈顶元素：

    //弹出栈顶元素
    public T pop()  {

        if(N==0){
            System.out.println("栈内尚无元素，删除失败");
        }
        if(N==1){
            Node temporaryNode = new Node(head.next.item, null);
            head.next = null;
            N--;
            return temporaryNode.item;
        }
        if(N!=0 && N!=1){
            Node firstNode = head.next;
            Node secondNode = firstNode.next;
            head.next=secondNode;
            N--;
            return firstNode.item;
        }
        return (T) "弹栈成功";
    }

3.测试代码

public class stackTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Stack stack = new Stack();
        stack.push("张三");
        stack.push("李四");
        for (String s : stack) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println(stack.isEmpty());
        System.out.println(stack.getLength());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.getLength());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.getLength());
        System.out.println(stack.isEmpty());
    }
}

总结：本文介绍了常见数据类型栈在Java中的实现。