数据结构——栈 | 使用数组及单链表来模拟栈的实现

Tips：

①栈是一个先入后出的有序列表；
②栈的插入和删除只能在同一端进行，允许插入和删除的一段为栈顶，固定的一段为栈底；
③由栈的特性可知，最先放入的元素在栈底，最后进入的元素在栈顶。而删除元素则刚好相反，最后放入的元素最先删除，最先放入的元素最后删除。

这里使用两种方式来实现栈的创建

一、使用数组来模拟栈

代码体现：

//定义一个ArrayStack用来表示栈
public class ArrayStackDemo {
    private int maxSize;//栈的大小
    private int[] stack;//用该数组模拟栈，数据就存放在该数组中
    private int top = -1;//top表示栈顶，初始化为-1

    public ArrayStackDemo(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        stack = new int[maxSize];
    }

    //栈满
    public boolean isFull() {
        return top == maxSize - 1;
    }

    //栈空
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    //入栈(push)
    public void push(int value) {
        //先判断栈是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("栈已满！");
            return;
        }
        top++;
        stack[top] = value;
    }

    //出栈（pop）就是将栈顶的数据返回
    public int pop() {
        //先判断栈是否空
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈中无数据！");
        }
        int temp = top;
        top--;
        return stack[temp];
    }

    //遍历栈中元素,遍历的时候，需要从栈顶显示数据
    public void showStack() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("栈中无数据！");
            return;
        }
        for (int i = top; i >= 0; i--) {
            System.out.printf("stack[%d] = %d\n", i, stack[i]);
        }
    }
}

二、使用单链表来模拟栈

代码体现：

首先创建单链表的头结点：

public class Node {
    public int value;
    public Node next;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "" + value;
    }
}

模拟栈的实现：

//使用单链表来模拟栈
public class SingleLinkedListStackDemo {
    //初始化一个头结点
    private Node head = new Node(0);

    //栈空
    public boolean isEmpty() {
        return head.next == null;
    }

    //入栈（push）
    public void push(Node node) {
        //第一个元素直接插在头结点之后
        if (isEmpty()) {
            head.next = node;
            return;
        }
        //之后入栈的元素，任然插在头结点之后，也就是说，每一个新添加的元素都会在单链表的首位
        //将原链表中的数据先存放在一个零时变量中，待新数据加入完毕之后，再将新数据的next域指向这个临时变量
        Node temp = head.next;
        head.next = node;
        node.next = temp;
    }

    //出栈（pop）
    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈为空！");
        }
        int temp = head.next.value;
        head = head.next;//改变头结点的位置
        return temp;
    }

    //遍历栈
    public void showStack() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("栈为空！");
            return;
        }
        Node temp = head.next;
        System.out.print("栈中元素为：");
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            System.out.print(temp + " ");
            //最后要将temp后移，不然会造成死循环
            temp = temp.next;
        }
        System.out.println();
    }

}